Νέα επιβεβαίωση της θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν στο Διάστημα.

Μία διεθνής ομάδα επιστημόνων απέδειξε για ακόμη μία φορά -με ένα τεστ σε ένα τριπλό σύστημα άστρων- ότι η Γενική Θεωρία Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν ισχύει στο διάστημα, όπως και στη Γη.

Σύμφωνα με τη θεωρία της συμπαντικής βαρύτητας, σε ένα δεδομένο βαρυτικό πεδίο όλα τα αντικείμενα, μικρά και μεγάλα, ελαφριά και βαριά, πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση ανεξάρτητα από τη μάζα ή από τη σύνθεσή τους, είτε πρόκειται για φτερά, είτε για σφυριά, ή για άστρα ή μαύρες τρύπες.

Έτσι, σύμφωνα και με τον Γαλιλαίο, μία μικρή και μία μεγάλη μπάλα κανονιού που θα πέσουν από τον πύργο της Πίζας, θα φθάσουν στο έδαφος ταυτόχρονα, αρκεί να μην υπάρχει αέρας.

Κάτι που όντως έδειξε το 1971 στη Σελήνη ο αστροναύτης Ντέηβιντ Σκοτ της αποστολής «Απόλλων 15», χρησιμοποιώντας ένα σφυρί κι ένα φτερό που άφησε να πέσουν και αυτά έφθασαν ταυτόχρονα στη σεληνιακή επιφάνεια.

Κατά καιρούς, όμως, έχουν διατυπωθεί αμφιβολίες αν η θεωρία ισχύει επίσης σε συνθήκες ακραίας βαρύτητας στο διάστημα.

Η νέα έρευνα, με επικεφαλής τη δρα Αν Άρτσιμπαλντ του Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ και του Ολλανδικού Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας ASTRON, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature»

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0265-1

, διαλύει κάθε αμφιβολία για την καθολική -δηλαδή συμπαντική- ισχύ της θεωρίας του Αϊνστάιν.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ως «εργαστήριο» παρατηρήσεων το σύστημα τριών αστέρων PSR J0337+1715, που ανακαλύφθηκε το 2011, βρίσκεται σε απόσταση 4.200 ετών φωτός από τη Γη και το οποίο αποτελείται από δύο άστρα λευκούς νάνους και ένα άστρο νετρονίων.

Οι λευκοί νάνοι έχουν μικρό μέγεθος ανάλογο της Γης, αλλά μεγάλη μάζα παρόμοια με του Ήλιου.

Το άστρο νετρονίων (γνωστό και ως πάλσαρ) είναι ακόμη μικρότερο και πυκνότερο, ένα απομεινάρι μίας παλιάς έκρηξης σούπερ-νόβα, που πλέον περιστρέφεται σαν ισχυρός φάρος, με τρομερά σταθερό ρυθμό (366 περιστροφές το λεπτό), στέλνοντας περιοδικά ηλεκτρομαγνητικά σήματα, τα οποία συλλαμβάνονται από τα επίγεια ραδιοτηλεσκόπια.

Οι αστρονόμοι παρατηρούν το εν λόγω σύστημα εδώ και έξι χρόνια με τρία ραδιοτηλεσκόπια στην Ολλανδία (Westerbrok Synthesis), στις ΗΠΑ (Green Bank) και στο Πουέρτο Ρίκο (Arecibo), επειδή εξ αρχής είχαν συνειδητοποιήσει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας.

Το άστρο νετρονίων περιφέρεται πέριξ του ενός λευκού νάνου, ενώ ο δεύτερος πιο μακρινός λευκός νάνος περιφέρεται γύρω από αυτό το ζευγάρι πάλσαρ-πρώτου λευκού νάνου.

Στην ουσία, το ζευγάρι «πέφτει» βαρυτικά προς τον εξωτερικό λευκό νάνο. Επιπλέον, το ένα μέλος του ζευγαριού (άστρο νετρονίων) είναι πολύ πιο βαρύ από το δεύτερο μέλος (εσωτερικός λευκός νάνος), όπως μία σιδερένια μπάλα είναι βαρύτερη από ένα φτερό.

Οι ερευνητές μέτρησαν κατά πόσο ο εσωτερικός λευκός νάνος και το άστρο νετρονίων, με τα διαφορετικά βάρη τους, επηρεάζονταν διαφορετικά από τη βαρύτητα του εξωτερικού λευκού νάνου, δηλαδή «έπεφταν» προς αυτόν με διαφορετική ταχύτητα.

Τελικά, δεν βρήκαν καμία διαφορά, πράγμα που σημαίνει ότι η θεωρία του Αϊνστάιν ισχύει, συνεπώς δεν χρειάζεται κάποια εναλλακτική θεωρία.

http://www.in.gr/2018/07/04/tech/nea-epivevaiosi-tis-theorias-tis-sxetikotitas-tou-ainstain-sto-diastima/

Η «Επιστολή του Θεού» του Αϊνστάιν σε δημοπρασία.

Μια χειρόγραφη επιστολή του Άλμπερτ Αϊνστάιν όπου περιγράφει τις απόψεις του για τον Θεό, τη θρησκεία και το νόημα της ζωής θα πουληθεί σε δημοπρασία στη Νέα Υόρκη στις αρχές Δεκεμβρίου και εκτιμάται ότι θα πιάσει 1-1,5 εκατομμύριο δολάρια, ανακοίνωσε ο οίκος Christie"s.

Στην «Επιστολή του Θεού», που γράφτηκε στα γερμανικά το 1954 και απευθυνόταν στον φιλόσοφο Έρικ Γκούτκιντ, ο διασημότερος φυσικός του 20ού αιώνα δηλώνει κατηγορηματικά ότι δεν πιστεύει στην ύπαρξή του. «Η λέξη Θεός για εμένα δεν είναι παρά η έκφραση και το προϊόν των ανθρώπινων αδυναμιών και η Αγία Γραφή (δεν είναι παρά μόνο) μια συλλογή σεβαστών μύθων, αλλά παρ" όλ" αυτά, μάλλον πρωτόγονων», γράφει ο Αϊνστάιν έναν χρόνο πριν από τον θάνατό του, τον Απρίλιο του 1955.

«Καμία ερμηνεία, όσο δεξιοτεχνική και αν είναι, δεν θα το αλλάξει αυτό», πρόσθεσε.

Η επιστολή έχει έκταση μιάμιση σελίδα και γράφτηκε την εποχή που ο Αϊνστάιν ζούσε στο Νιού Τζέρσεϊ.

Το 2008 το γράμμα πουλήθηκε σε δημοπρασία σε έναν ιδιώτη συλλέκτη αντί 404.000 δολαρίων.

«Πρόκειται για μια από τις κατηγορηματικότερες δηλώσεις στη διαμάχη μεταξύ των επιστημών και της θρησκείας», σχολίασε ο Πίτερ Κλάρνετ, ειδικός του οίκου Christie"s στον τομέα των βιβλίων και των χειρογράφων.

Ο θεμελιωτής της θεωρίας της σχετικότητας, αν και Εβραίος ο ίδιος, δεν διστάζει να απορρίψει και τον ιουδαϊσμό: «Για εμένα, η εβραϊκή θρησκεία είναι, όπως όλες οι άλλες θρησκείες, η ενσάρκωση μιας πρωτόγονης δεισιδαιμονίας», σημειώνει.

Τον Οκτώβριο του 1917, ένα χειρόγραφο σημείωμα του Αϊνστάιν που αναφερόταν στο μυστικό της ευτυχίας πουλήθηκε στην Ιερουσαλήμ έναντι 1,56 εκατομμυρίου δολαρίων, ενώ η αρχική εκτίμηση ήταν ότι δεν θα έπιανε παρά 5.000-8.000 δολάρια.

«Μολονότι γράμματα και χειρόγραφα του Αϊνστάιν εμφανίζονται τακτικά σε δημοπρασίες, ελάχιστα είναι εκείνα που έχουν ιδιαίτερη σημασία», εξήγησε ο Κλάρνετ. Σύμφωνα με τον ειδικό, η επιστολή που θα πουληθεί στις 4 Δεκεμβρίου στη Νέα Υόρκη είναι εξίσου σημαντική με εκείνη που είχε στείλει ο Αϊνστάιν στον Αμερικανό πρόεδρο Φραγκλίνο Ρούζβελτ το 1939, με την οποία τον προειδοποιούσε για τις προσπάθειες της Γερμανίας να κατασκευάσει ατομική βόμβα. Εκείνη η επιστολή πουλήθηκε το 2002 έναντι 2 εκατομμυρίων δολαρίων.

https://www.tanea.gr/2018/10/03/lifearts/lifestyle/i-epistoli-tou-theou-tou-ainstain-se-dimoprasia/

Τρία εκατ. δολάρια για το «γράμμα του Θεού» του Αϊνστάιν.

Χειρόγραφο γράμμα του Αλμπερτ Αϊνστάιν, στο οποίο εξέθετε τις απόψεις του για τη θρησκεία και το Θεό, πουλήθηκε σε δημοπρασία του οίκου Κρίστι'ς στη Νέα Υόρκη, αντί σχεδόν τριών εκατομμυρίων δολαρίων.

Το γνωστό ως «γράμμα του Θεού», το οποίο έχει έκταση μιάμισης σελίδας και είχε γραφεί στα γερμανικά το 1954, «έπιασε» 2,89 εκατ. δολάρια στη δημοπρασία, σχεδόν διπλάσιο ποσό του αναμενομένου, σύμφωνα με τη βρετανική «Guardian».

Το γράμμα, που είχε ως αποδέκτη τον φιλόσοφο Ερικ Γκούτκιντ, ως απάντηση στο βιβλίο του «Επιλέξτε τη Ζωή: Η Βιβλική κλήση για εξέγερση», περιλαμβάνει φράσεις όπως «η λέξη Θεός για μένα δεν είναι τίποτε περισσότερο από την έκφραση και το προϊόν των ανθρώπινων αδυναμιών, ενώ η Βίβλος είναι μια συλλογή έντιμων αλλά παρόλα αυτά πρωτόγονων μύθων, που είναι αρκετά παιδιάστικοι».

Η εν λόγω φράση έχει θεωρηθεί απόδειξη ότι ο Αϊνστάιν ήταν άθεος, όμως σε άλλες περιπτώσεις ο ίδιος είχε δηλώσει ότι δεν του άρεσε να του βάζουν αυτή την «ταμπέλα», επειδή δεν ένιωθε έτσι.

Στο ίδιο γράμμα ο Αϊνστάιν, ο οποίος ήταν Εβραίος, εκφράζει την απογοήτευσή του για την Ιουδαϊκή θρησκεία, η οποία, όπως γράφει, «όπως οι άλλες θρησκείες, είναι η ενσάρκωση των πιο παιδιάστικων προκαταλήψεων».

Για τους Εβραίους, επισημαίνει ότι «δεν έχουν για μένα καμία διαφορετική ποιότητα από ό,τι όλοι οι άλλοι άνθρωποι» και «δεν είναι καλύτεροι από τις άλλες ανθρώπινες ομάδες».

Το γράμμα, που βρισκόταν ανάμεσα στα άλλα χαρτιά του Γκούτκιντ, βγήκε σε δημοπρασία για πρώτη φορά το 2008 και είχε πωληθεί αντί 170.000 λιρών. Μάλιστα τότε είχε αποτύχει να το αγοράσει ο γνωστός Βρετανός εξελικτικός βιολόγος και «πατέρας» του νέου αθεϊσμού Ρίτσαρντ Ντόκινς.

Σύμφωνα με τους βιογράφους του Αϊνστάιν, ήταν θρησκευόμενος ως παιδί, αλλά στην ηλικία των 13 ετών θεώρησε τη θρησκεία μια εξαπάτηση και εγκατέλειψε την άκριτη θρησκευτική πίστη του.

Αργότερα δήλωσε ότι πίστευε «στο Θεό του Σπινόζα», ο οποίος αποκαλύπτεται μέσα στην αρμονία του σύμπαντος, αλλά δεν ασχολείται με τις πράξεις και τη μοίρα των ανθρώπων.

Από την άλλη, όμως, είχε επικρίνει «τους φανατικούς άθεους, των οποίων η έλλειψη ανεκτικότητας είναι παρόμοιας μορφής με την έλλειψη ανεκτικότητας των θρησκευόμενων φανατικών».

http://www.kathimerini.gr/998449/gallery/epikairothta/episthmh/tria-ekat-dolaria-gia-to-gramma-toy-8eoy-toy-ainstain

Albert Einstein: Η αυθάδης ιδιοφυΐα.

Ηταν ξαπλωμένος άρρωστος στο κρεβάτι του. Ο πατέρας του τού έφερε μία πυξίδα. Το μικρό παιδί, καθώς άρχισε να την εξετάζει, ξεκίνησε να τρέμει και να κρυώνει. Το γεγονός ότι η μαγνητική βελόνα συμπεριφερόταν σαν να την επηρέαζε ένα κρυμμένο πεδίο δυνάμεων και όχι κάποια μηχανική μέθοδος τού προκάλεσε ένα αίσθημα απορίας. «Πρέπει να υπάρχει κάτι βαθύ κρυμμένο πίσω από τα πράγματα» σκέφτηκε. Και εκείνο το ανήσυχο παιδί, που άργησε να μιλάει και που έλεγε ψιθυριστά τις λέξεις προτού δοκιμάσει να τις πει φωναχτά, με αποτέλεσμα να του αποδοθεί χαρακτηρισμός «Der Depperte» (ο αργός) από την οικογένεια του, ήταν αποφασισμένο να ξεκλειδώσει τα μυστικά του Σύμπαντος.

Το παραπάνω περιστατικό περιγράφεται διεξοδικά στην πολυσέλιδη βιογραφία του σούπερ σταρ της Φυσικής Αλμπερτ Αϊνστάιν, η οποία μόλις κυκλοφόρησε από τις εκδόσεις Ψυχογιός με την υπογραφή του δημοσιογράφου, ιστορικού και συγγραφέα Γουόλτερ Αϊζακσον, ο οποίος έχει ανασυνθέσει μεταξύ άλλων τις ζωές πεφωτισμένων προσωπικοτήτων όπως ο Βενιαμίν Φραγκλίνος, ο Στιβ Τζομπς και ο Λεονάρντο ντα Βίντσι. Το βιβλίο με τίτλο «Albert Einstein – H βιογραφία μιας ιδιοφυΐας» περιγράφει κάθε πτυχή της προσωπικότητας του ανθρώπου με το «φωτοστέφανο των ηλεκτρισμένων μαλλιών» που έγινε σύμβολο της σοφίας.

Ο επιστήμονας

Η αναζήτησή του άρχισε το 1895, όταν σε ηλικία 16 ετών φαντάστηκε πώς θα ήταν να τρέχει δίπλα σε μια φωτεινή ακτίνα. Πέντε χρόνια αργότερα, ο λόρδος Κέλβιν, καταξιωμένος φυσικός, σε μια επίσημη διάλεξή του στη Βρετανική Εταιρεία για την Προαγωγή της Φυσικής διαβεβαίωνε τους ακροατές τους ότι «δεν απομένει τίποτε νέο να ανακαλυφθεί στη Φυσική πλέον». Ομως ο 26χρονος Αϊνστάιν, ένας άσημος υπάλληλος του Ελβετικού Γραφείου Ευρεσιτεχνιών, σκεφτόταν διαφορετικά. «Λοιπόν, τι σκαρώνεις, βρε παγωμένη φάλαινα, βρε καπνισμένο, ξεραμένο, κονσερβαρισμένο κομμάτι ψυχής…; Γιατί δεν μου έστειλες ακόμη τη διατριβή σου; (…) Σου υπόσχομαι τέσσερις εργασίες σε αντάλλαγμα». Η ανεπίσημη επιστολή του Αλμπερτ Αϊνστάιν προς τον φίλο του Κόνραντ Χάμπιχτ το 1905 ήταν το προανάκρουσμα της ριζικής επιστημονικής ανατροπής που σχεδίαζε. Πράγματι, του υποσχέθηκε τέσσερις εργασίες: η πρώτη αφορούσε την ακτινοβολία και τις ενεργειακές ιδιότητες του φωτός, η δεύτερη ήταν ένας προσδιορισμός των αληθινών μεγεθών των ατόμων, η τρίτη εξηγούσε την άτακτη κίνηση των μικροσκοπικών σωματιδίων σε ένα υγρό και η τέταρτη, σύμφωνα με τον ίδιο, αποτελούσε «απλώς ένα πρόχειρο προσχέδιο που αφορά την ηλεκτροδυναμική των κινούμενων σωμάτων και χρησιμοποιεί μια τροποποίηση της Θεωρίας του Χώρου και του Χρόνου». Και αυτό το προσχέδιο τελικά αποκαθήλωσε τη νευτώνεια Φυσική δίνοντας μια δραστικά αναμορφωμένη όψη του Σύμπαντος, πρώτα με την Ειδική και δέκα χρόνια αργότερα, το 1915, με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Αυτό που ξέχασε να γράψει στον φίλο του, γιατί δεν το είχε σκεφτεί ακόμη, ήταν ότι εκείνη τη χρονιά θα έγραφε και μια πέμπτη εργασία, ένα σύντομο συμπλήρωμα στην τέταρτη, όπου θα διατύπωνε ίσως την κομψότερη εξίσωση της επιστήμης (E=mc2), τόσο σύντομη ώστε να μοιάζει φτιαγμένη για να αγκαλιαστεί από την pop κουλτούρα και να γίνει logo σε βαμβακερά Τ-shirt και κούπες του καφέ.

Οπως γράφει ο ιστορικός της επιστήμης Ντέιβιντ Κάσιντι, η σκέψη του Αϊνστάιν συμβολίζει σήμερα περισσότερο τη δυνατότητα της ριζικής αναθεώρησης των ιδεών μας, όπως και της συνειδητοποίησης ότι το Σύμπαν υπακούει όχι στην ωρολογιακή, μηχανική ακρίβεια του Νεύτωνα, αλλά στην παράδοξη, εκ πρώτης όψεως, σύλληψη ενός τετρασδιάστατου καμπυλωμένου χωροχρόνου. Ο Αϊνστάιν έτσι πέρασε στο Πάνθεον πλάι στους Αριστοτέλη, Γαλιλαίο και Νεύτωνα, με τη θεωρία του να επαληθεύεται θεωρητικά όταν οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στη διάρκεια μια έκλειψης το 1919 επιβεβαίωσαν την πρόβλεψή του για τον βαθμό στον οποίο η βαρύτητα καμπυλώνει το φως. Οπως περιγράφει ο Γουόλτερ Αϊζακσον στο βιβλίο, «γιόρτασε το νέο αγοράζοντας ένα καινούργιο βιολί. Ωστόσο, καταλάβαινε τον ιστορικό αντίκτυπο της ανακοίνωσης ότι οι νόμοι του σερ Ισαάκ Νεύτωνα δεν ίσχυαν πλέον πλήρως για όλες τις πλευρές του Σύμπαντος. «Νεύτωνα, συγχώρησέ με» έγραψε. «Βρήκες τον μοναδικό τρόπο που ήταν δυνατός στην εποχή σου για έναν άνθρωπο με τις υψηλότερες ικανότητες σκέψης και δημιουργικής δύναμης»».

Η επιβεβαίωση αυτή τον έχρισε σούπερ σταρ και είναι περίεργο ότι η θεωρία της σχετικότητας, παρότι δυσνόητη (παραμορφωμένος χώρος, καμπύλωση των ακτίνων του φωτός, δεν υπάρχει απόλυτος χώρος και χρόνος), έγινε δημοφιλές ανάγνωσμα στις τάξεις των μορφωμένων ανθρώπων, οι οποίοι μελετούσαν ενθουσιωδώς εκλαϊκευμένες περιγραφές της. Οταν ένας δημοσιογράφος τού ζήτησε να τη χωρέσει σε μία πρόταση, εκείνος απάντησε: «Σε όλη μου τη ζωή προσπαθώ να την κάνω να χωρέσει σε ένα βιβλίο και αυτός θέλει να τη χωρέσω σε μια πρόταση». Και να σκεφτεί κανείς ότι κέρδισε το Νομπέλ το 1921 όχι για αυτό το magnum opus του αλλά «για τις υπηρεσίες του στη θεωρητική Φυσική και ιδιαίτερα για την ανακάλυψη του νόμου του φωτοηλεκτρικού φαινόμενου», καθώς η συντηρητική Ακαδημία θεωρούσε τότε τη θεωρία της σχετικότητας ακόμη αμφιλεγόμενη.

Ο άνθρωπος

Το «πρόσωπο του αιώνα», όπως τον χαρακτήρισε το «Time» το 1999, γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου του 1879, στην Ουλμ επί Γερμανικής Αυτοκρατορίας. Οι γονείς του, Χέρμαν και Παουλίνε, ήταν Εβραίοι, αλλά εντελώς «άθρησκοι», καθώς δεν τελούσαν τις εβραϊκές τελετουργίες. Οταν ο Αϊνστάιν ήταν ενός έτους, μετακόμισαν στο Μόναχο, όπου ο αδελφός του πατέρα του είχε ανοίξει μια εταιρεία εξοπλισμού φωταερίου και ηλεκτρισμού. Το 1881 ήρθε στη ζωή και η αγαπημένη αδελφή του Μάγια. Οταν του την έδειξαν για πρώτη φορά τον έκαναν να πιστέψει ότι ήταν κάτι σαν υπέροχο παιχνίδι. «Ναι, αλλά πού είναι οι ρόδες;» ρώτησε εκείνος.

Οπως σημειώνει ο Αϊζακσον, παιδιόθεν χαρακτηριζόταν «από μια αναιδή, επαναστατική διάθεση απέναντι στην εξουσία, που έκανε έναν από τους δασκάλους του να τον στείλει σπίτι του και έναν άλλον να μείνει στην Ιστορία με τη δήλωσή του ότι δεν θα κατάφερνε τίποτα στη ζωή του». Εκείνος ο αυθάδης μαθητής τελικά όχι μόνο καθόρισε τον 20ό αιώνα αλλά και το μέλλον. Αυτά τα χαρακτηριστικά του πάντως δημιούργησαν έναν αστικό μύθο ανάγοντας τον Αϊνστάιν σε προστάτη των απανταχού κακών μαθητών, κάτι που πόρρω απέχει από την πραγματικότητα. Οπως έχει δηλώσει και ο ίδιος: «Πριν από τα 15 είχα μάθει διαφορικό και ολοκληρωτικό λογισμό». Βέβαια είχε και μία ακόμη μεγάλη αγάπη: το βιολί.

Το 1894 η οικογενειακή επιχείρηση χρεοκόπησε και οι γονείς του μετακόμισαν στη Βόρεια Ιταλία. Και ενώ αρχικά εκείνος παρέμεινε στο Μόναχο για να συνεχίσει το σχολείο, η περιφρόνησή του για το αυταρχικό σχολικό σύστημα και τη μιλιταριστική ατμόσφαιρα της Γερμανίας τον έκανε να ταξιδέψει και αυτός στην Ιταλία πληροφορώντας τον πατέρα του ότι θα μελετήσει μόνος του για να μπει στο τεχνικό κολέγιο στη Ζυρίχη καθώς και για την απόφασή του να αποποιηθεί τη γερμανική υπηκοότητα, όπως και έπραξε. Την πρώτη φορά απέτυχε να περάσει τις εξετάσεις – άλλωστε ήταν μόλις 15 ετών. Τελικά τον Οκτώβριο του 1896 εγγράφηκε στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης. Δεν ήταν τυπικό δείγμα φοιτητή. Αυθάδης, συχνά απουσίαζε από τα μαθήματα, θεωρούσε πολλές φορές τις διαλέξεις ξεπερασμένες και μελετούσε με την παρέα του τις πιο πρόσφατες θεωρίες. Μάλιστα κόπηκε στο μάθημα «Πειράματα Φυσικής», ενώ προκάλεσε και έκρηξη στο εργαστήριο, με αποτέλεσμα να πάει στην κλινική για ράμματα.

Ερωτευμένος Αϊνστάιν

Στα φοιτητικά του χρόνια γνώρισε και τον παθιασμένο έρωτα της ζωής του, τη σερβικής καταγωγής Μιλέβα Μάριτς, τη μοναδική φοιτήτρια στο τμήμα του Πολυτεχνείου της Ζυρίχης. Τρία χρόνια μεγαλύτερη από εκείνον, δεν ξεχώριζε για την ομορφιά της, κούτσαινε και ήταν επιρρεπής σε κρίσης φυματίωσης και κατάθλιψης. Ομως εκείνος θα έβρισκε ελκυστικό το πάθος της για τα μαθηματικά, τη μελαγχολική και μποέμικη ψυχή της και παρά τις έντονες αντιρρήσεις της οικογένειάς του ήταν προσκολλημένος σε εκείνη. Ο Αϊζακσον γράφει χαρακτηριστικά: «Με το πέρασμα του χρόνου θα γινόταν μούσα, σύντροφος, ερωμένη, σύζυγός, κακός δαίμονας και εχθρός του Αϊνστάιν και θα δημιουργούσε στη ζωή του ένα συναισθηματικό πεδίο ισχυρότερο οποιουδήποτε άλλου. Εναλλάξ θα τον προσέλκυε και θα τον απωθούσε με μια δύναμη τόσο ισχυρή, ώστε ένας απλός επιστήμονας σαν αυτόν δεν μπορούσε ποτέ να την καταλάβει».

Την ίδια εποχή, το 1900, τελείωσε το Πολυτεχνείο με βαθμολογία 4,9 με άριστα το 6, σχεδόν με τον χειρότερο βαθμό στην τάξη του, και κατάφερε να γίνει ο μόνος απόφοιτος από το συγκεκριμένο τμήμα που δεν βρήκε δουλειά παρά τις ικετευτικές επιστολές που απέστειλε προς πολλά πανεπιστήμια. Για την ακρίβεια, χρειάστηκε να περάσει διάστημα εννέα ετών από την αποφοίτηση του, καθώς και τέσσερα χρόνια από το θαυμαστό έτος του 1905 που ο ίδιος έφερε την επανάσταση στη Φυσική, προτού του προσφέρουν μια θέση αναπληρωτή καθηγητή.

Το 1901 η Μάριτς έμεινε έγκυος. Δεν είχαν παντρευτεί, ενώ η ίδια δεν είχε καταφέρει να αποφοιτήσει από το Πολυτεχνείο. Το 1902 έφερε στη ζωή ένα κορίτσι, τη Λίζερλ. Κατά πάσα πιθανότητα δόθηκε για υιοθεσία και μπορεί να πέθανε από οστρακιά το 1903. Ο Αϊνστάιν δεν μίλησε ποτέ δημόσια για αυτό το παιδί, ούτε αναγνώρισε την ύπαρξή του. Δεν υπάρχει καμία αναφορά σε αυτήν σε καμία αλληλογραφία, με εξαίρεση κάποια γράμματα τα οποία ήταν κρυμμένα μέχρι το 1986.

Τελικά ο Αϊνστάιν μετά κόπων και βασάνων κατάφερε να εξασφαλίσει μία θέση εξεταστή στο Ελβετικό Γραφείο Ευρεσιτεχνιών με έδρα τη Βέρνη. Εκεί πέρασε την πιο δημιουργική επταετία της ζωής του και έγραψε τις περίφημες εργασίες του που άλλαξαν προσανατολισμό στη Φυσική. Το 1903, σε μια λιτή πολιτική τελετή παντρεύτηκε τη Μάριτς και έναν χρόνο αργότερα ήρθε στη ζωή ο πρώτος γιος τους, ο Χανς Αλμπερτ Αϊνστάιν. Το 1910 ήρθε στον κόσμο και ο δεύτερος, ο Εντουαρντ, ένα παιδί με καλλιτεχνικές τάσεις που τελικά υπέκυψε στους δαίμονες της σχιζοφρένειας λίγο μετά την ηλικία των 20, παραμένοντας έγκλειστος σε κλινική στην Ελβετία σχεδόν για την υπόλοιπη ζωή του.

Μετά το θαυμαστό έτος 1905 το άστρο του Αϊνστάιν ανέτειλε, με τον ίδιο να κλονίζει πεποιθήσεις και βεβαιότητες αιώνων. Η μετέπειτα ακαδημαϊκή πορεία του ήταν μια θριαμβευτική αναγνώριση των επιτευγμάτων του: αρχικά Ζυρίχη και Πράγα, για να παραμείνει σχεδόν 20 χρόνια στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, προτού εγκαταλείψει τη χιτλερική Γερμανία το 1933, κλείνοντας την καριέρα του στην Αμερική, στο ονομαστό Ινστιτούτο Προηγμένων Σπουδών του Πρίνστον.

Ο γάμος του με τη Μάριτς κλονίστηκε. Ο Αϊνστάιν ερωτεύτηκε την εξαδέλφη του Ελζα, μια γυναίκα διαφορετική από την εξωτική διανοούμενη Μάριτς, μια γυναίκα που μπορούσε να προσφέρει οικογενειακή θαλπωρή και φροντίδα. Με την πρώτη σύζυγό του μπήκαν σε μια διένεξη που κράτησε χρόνια. Τελικά η Μάριτς, ιδιαίτερα πικραμένη, άλλωστε η ίδια από τα πρώτα χρόνια είχε λειτουργήσει ως δοκιμαστικό ακροατήριο για τις ιδέες του και τον βοήθησε να ελέγξει τα μαθηματικά στις εργασίες του – σύμφωνα με κάποιους μελετητές η ίδια μπορούσε να χαρακτηριστεί ακόμη και ισότιμη συνεργάτιδα -, πείστηκε να του δώσει διαζύγιο όταν εκείνος της υποσχέθηκε ότι όταν θα κέρδιζε το βραβείο Νομπέλ θα της παραχωρούσε τα χρήματα. Ετσι και έγινε. Τελικώς, τον Ιούνιο του 1919 ο Αϊνστάιν μετά το διαζύγιο παντρεύτηκε την Ελζα. Δεν στάθηκε πιστός ούτε σε εκείνη. Αν και απέφευγε την εμπλοκή των δεσμεύσεων, μερικές φορές παρασυρόταν από παθιασμένες έλξεις, με την Ελζα να κάνει τα στραβά μάτια, απολαμβάνοντας τη θέση της συζύγου του πιο διάσημου επιστήμονα του κόσμου. Γιατί πέρα από ιδιοφυΐα ο ίδιος υπήρξε ένας αντισυμβατικός σούπερ σταρ που έκανε τα πλήθη να παραληρούν, που ήξερε να δίνει προβοκατόρικες απαντήσεις στους δημοσιογράφους και που εμφανίστηκε φορώντας επίσημο ένδυμα μαζί με την Ελζα στην πρεμιέρα της ταινίας «Τα φώτα της πόλης» δίπλα στο Τσάρλι Τσάπλιν, με τον ηθοποιό να κάνει το αξέχαστο σχόλιο: «Εμένα με ζητωκραυγάζουν επειδή με καταλαβαίνουν όλοι, κι εσάς επειδή δεν σας καταλαβαίνει κανείς».

Το τέλος

Πέρασε τα τελευταία χρόνια της ζωής του αναζητώντας μια πληρέστερη εξήγηση του Σύμπαντος – μια ενοποιημένη θεωρία πεδίου που θα συνέδεε τον ηλεκτρισμό, τον μαγνητισμό, τη βαρύτητα και την κβαντομηχανική, την οποία πάντα επέκρινε ως ελλιπή. Η προσπάθειά του τελείωσε το 1955 με τον θάνατό του. Μερικά χρόνια νωρίτερα μια διερευνητική εγχείρηση αποκάλυψε ένα ανεύρυσμα κοιλιακής αορτής που οι γιατροί αποφάσισαν ότι δεν μπορούσαν να χειρουργήσουν. Τον Απρίλιο του 1955 κατέρρευσε. Μια ιατρική ομάδα τού σύστησε έναν χειρουργό που ίσως μπορούσε να επιδιορθώσει την αορτή. Αρνήθηκε. «Είναι κακόγουστο να παρατείνεις τεχνητά τη ζωή». «Εκανα αυτά που μου αναλογούσαν, είναι ώρα να φύγω. Και θα φύγω με αξιοπρέπεια».

Στις 18 Απριλίου του 1955, έπειτα από ολιγοήμερη νοσηλεία, μια νοσοκόμα τον άκουσε να λέει μερικές λέξεις στα γερμανικά. Δεν μπόρεσε να τις καταλάβει. Το ανεύρυσμα είχε σπάσει και ο Αϊνστάιν άφησε την τελευταία του πνοή σε ηλικία 76 ετών. Δίπλα στο κρεβάτι του υπήρχαν 12 σελίδες πυκνογραμμένων εξισώσεων. Ηταν η τελευταία του προσπάθεια αποκρυπτογραφήσει το Σύμπαν.

https://www.tovima.gr/printed_post/i-aythadis-idiofyia/

Στο φως 110 «χαμένα» χειρόγραφα του Αϊνστάιν.

Το Εβραϊκό Πανεπιστήμιο του Ισραήλ παρουσίασε σήμερα μια συλλογή 110 χειρόγραφων σημειώσεων του Αλμπερτ Αϊνστάιν, πολλές από τις οποίες βλέπουν για πρώτη φορά το φως της δημοσιότητας.

Περιλαμβάνουν χειρόγραφες μαθηματικές σημειώσεις, κυρίως από το 1944 έως το 1948, καθώς και ένα παράρτημα -το οποίο το πανεπιστήμιο πίστευε ότι είχε χαθεί- μιας μελέτης σχετικά με την ενοποιημένη θεωρία πεδίου, όπως μεταδίδει το πρακτορείο Reuters.

Ο Αϊνστάιν, ο οποίος ανέπτυξε τη θεωρία της σχετικότητας, έναν από τους βασικούς πυλώνες της σύγχρονης επιστήμης, προσπαθούσε ανεπιτυχώς για πολλές δεκαετίες να αποδείξει ότι ο ηλεκτρομαγνητισμός και η βαρύτητα ήταν διαφορετικές εκφάνσεις του ίδιου βασικού πεδίου.

Το Εβραϊκό Πανεπιστήμιο δήλωσε ότι τα έγγραφα ήταν μέρος δωρεάς 80 χιλιάδων αντικειμένων από το αρχείο του Αϊνστάιν.

«Αυτά τα έγγραφα αντανακλούν τον τρόπο σκέψης του Αϊνστάιν, τον τρόπο με τον οποίο ο ίδιος δούλευε. Τα περισσότερα από αυτά, χειρόγραφα, είναι μαθηματικοί υπολογισμοί» δήλωσε ο καθηγητής Hanoch Gutfreund.

«Είναι περιλήψεις των σημειώσεών του. Κάθε φορά που του ερχόταν μια νέα ιδέα, καθόταν αμέσως και το έγραφε» πρόσθεσε ο ίδιος στο Reuters.

https://www.in.gr/2019/03/06/tech/sto-fos-110-xamena-xeirografa-tou-ainstain-eikones/

Επέτειος 100 χρόνων από την επιβεβαίωση της θεωρίας της σχετικότητας.

Στις 29 Μαΐου 2019 συμπληρώνονται τα 100 χρόνια από τότε που οι επιστήμονες κατάφεραν να αποδείξουν πειραματικά για πρώτη φορά -μέσω αστρονομικών παρατηρήσεων- τη γενική θεωρία της σχετικότητας, την καινοτόμα θεωρία βαρύτητας που είχε παρουσιάσει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1915 και η οποία τελικά άλλαξε εκ βάθρων την φυσική και την αστρονομία. Μια σειρά από εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο έχουν προγραμματιστεί με αφορμή την επέτειο.

Εκτός από τη θεμελιώδη σημασία της για την επιστήμη, η γενική σχετικότητα έχει διάφορες σύγχρονες τεχνολογικές εφαρμογές, όπως το δορυφορικό σύστημα GPS και τα συναφή συστήματα δορυφορικής πλοήγησης (SatNav), η καλύτερη πρόβλεψη του καιρού μέσω υπολογιστών κ.α.

Στις 29 Μαΐου 1919 μια επιστημονική αποστολή με επικεφαλής τον Βρετανό αστρονόμο Σερ Άρθουρ Έντινγκτον, που ταξίδεψε στο νησί Πρίνσιπε στα ανοιχτά της δυτικής ακτής της Αφρικής στον Ατλαντικό, επαλήθευσε τη γενική θεωρία της σχετικότητας, κάνοντας παρατηρήσεις του φωτός των άστρων στη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης και διαπιστώνοντας την καμπύλωση του με βάση τις θεωρητικές προβλέψεις του Αϊνστάιν.

Η θεωρία επιβεβαιώθηκε και από μια άλλη βρετανική αποστολή στο Σομπράλ της Βραζιλίας, που έκανε παρατηρήσεις στη διάρκεια της ίδιας έκλειψης. Οι εικόνες από αυτή τη δεύτερη αποστολή, με επικεφαλής τον αστρονόμο Φρανκ Ντάισον, ήταν λιγότερο θολές από εκείνη του Πρίνσιπε υπό τον Έντινγκτον, όπου υπήρχαν αρκετά σύννεφα στον ουρανό. Στην πορεία ο ρόλος αυτής της δεύτερης αποστολής άδικα υποβαθμίσθηκε από τη φήμη του Έντινγκτον.

Οι δύο επιστημονικές αποστολές είχαν χρηματοδοτηθεί από τη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία της Βρετανίας, τη Βασιλική Εταιρεία επιστημών και τη Βασιλική Ιρλανδική Ακαδημία, ενώ είχαν οργανωθεί από το Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς.

Ο Αϊνστάιν ενημερώθηκε ανεπίσημα το Σεπτέμβριο του 1919 για την πειραματική επιβεβαίωση της θεωρίας του και έγραψε τα «ευχάριστα νέα» στη μητέρα του. Η επίσημη ανακοίνωση των ευρημάτων των δύο αποστολών σε κοινή επιστημονική συνεδρίαση των βρετανικών επιστημονικών φορέων το Νοέμβριο του 1919, κατέστησε γνωστό διεθνώς ότι η γενική σχετικότητα πράγματι έχει ισχύ, πράγμα που έκανε διάσημο τον Αϊνστάιν μέσα σε λίγες μέρες, όταν η είδηση μεταδόθηκε ευρέως από τα μέσα ενημέρωσης εκείνης της εποχής.

Για να γιορτάσει το γεγονός, ο Αϊνστάιν αγόρασε ένα βιολί!

Η επίδραση της βαρύτητας που ασκεί ένα άστρο πάνω στο φως που ταξιδεύει κοντά του, είναι πιο εύκολα μετρήσιμη (τουλάχιστον με τις τεχνικές δυνατότητες του προηγούμενου αιώνα), όταν συμβαίνει μια έκλειψη, στη διάρκεια της οποίας αφενός το φως του Ήλιου μπλοκάρεται από τη Σελήνη, αφετέρου το φως άλλων μακρινότερων άστρων καμπυλώνεται. Έτσι, τα άστρα φαίνονται μετατοπισμένα σε ελαφρώς διαφορετικές θέσεις από εκείνες που παρατηρούνται σε άλλες στιγμές.

«Πριν ένα αιώνα οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν τη γενική θεωρία της σχετικότητας, μεταμορφώνοντας στην πορεία ριζικά και για πάντα την κατανόηση μας για το σύμπαν. Το έργο του Αϊνστάιν και του Έντινγκτον αποτελεί ένα εντυπωσιακό παράδειγμα διεθνούς συνεργασίας μετά τον πρώτο παγκόσμιο πόλεμο και μια ορατή επίδειξη του πώς η επιστήμη μπορεί να υπερβεί τους φραγμούς σε αυτές τις ταραχώδεις εποχές», δήλωσε ο πρόεδρος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, καθηγητής Μάικ Κρούιζ.

http://www.kathimerini.gr/1026373/gallery/epikairothta/episthmh/epeteios-100-xronwn-apo-thn-epivevaiwsh-ths-8ewrias-ths-sxetikothtas

Πώς ο Αϊνστάιν έγινε ο πρώτος σούπερ σταρ της Φυσικής.

Στις αρχές του 1919, δύο ομάδες Βρετανών αστρονόμων ξεκίνησαν μια αποστολή σε μακρινές περιοχές του πλανήτη, για να παρατηρήσουν μια ηλιακή έκλειψη. Η ανακάλυψή τους άλλαξε μεμιάς τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι έβλεπαν το σύμπαν. Καθώς ήρθε λιγότερο από έναν χρόνο μετά τη λήξη του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, ήταν σημαντική και για ακόμη έναν λόγο: βοήθησε με τον τρόπο της να κλείσουν οι πληγές αυτής της ολέθριας σύγκρουσης.

Η βρετανική αποστολή είχε στόχο να ελέγξει την ορθότητα της θεωρίας της βαρύτητας, την οποία είχε ήδη προτείνει ο Γερμανός επιστήμονας Αλβέρτος Αϊνστάιν. Αν οι Βρετανοί επιβεβαίωναν τις προβλέψεις του, ο Αϊνστάιν θα είχε ανατρέψει το οικοδόμημα του συμπατριώτη τους, Ισαάκ Νεύτωνα, θεμελιωτή της κλασικής Μηχανικής και εθνικού ήρωα στη Βρετανία.

Ο Νεύτων έβλεπε τη βαρύτητα ως δύναμη μεταξύ δύο σωμάτων, που δρα στον χώρο. Αντίθετα, για τον Αϊνστάιν η βαρύτητα είναι το στοιχείο που διαμορφώνει τον χώρο και τον χρόνο. Γύρω από ένα αντικείμενο μεγάλης μάζας, όπως ένα ουράνιο σώμα, ο χωροχρόνος καμπυλώνεται, σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Επομένως, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να παρατηρήσουν καμπύλωση στο φως που στέλνουν κάποια μακρινά αστέρια, όταν αυτό περνάει κοντά από ένα άλλο ουράνιο σώμα. Υπό συνήθεις συνθήκες, η παρατήρηση είναι αδύνατη, γιατί το έντονο φως του ήλιου στραβώνει τα τηλεσκόπια. Οι σπάνιες ηλιακές εκλείψεις προσέφεραν όμως τις ευκαιρίες που αναζητούσαν οι επιστήμονες.

Ο Βρετανός σύμμαχος

Το 1916, ο Αϊνστάιν βρήκε έναν απροσδόκητο υποστηρικτή, τον Βρετανό αστρονόμο Άρθουρ Έντιγκτον. Και οι δύο άνδρες είχαν ταχθεί μαχητικά εναντίον του πολέμου και του σοβινισμού, αντιμετωπίζοντας σκληρές επιθέσεις στις χώρες τους.

Τελικά, ο Έντιγκτον και άλλοι Βρετανοί συνάδελφοί του μοιράστηκαν, ανάμεσα σε ένα νησί δυτικά της Αφρικής και στη βόρεια Βραζιλία, για να παρατηρήσουν την έκλειψη της 29ης Μαΐου 1919.

Αφού επέστρεψαν στο Λονδίνο, οι αστρονόμοι χρειάστηκαν κάμποσο καιρό για να συγκρίνουν τα πορίσματά τους με προηγούμενες μετρήσεις και να βγάλουν τα συμπεράσματά τους. Στις 6 Νοεμβρίου, η Βασιλική Εταιρεία και η Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία διοργάνωσαν από κοινού δημόσια εκδήλωση για την επίσημη ανακοίνωση των αποτελεσμάτων. Μπροστά από ένα μεγάλο πορτρέτο του Νεύτωνος, ο σερ Τζον Τόμσον, τιμημένος με το βραβείο Νομπέλ για την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου, διάβασε την ετυμηγορία: ο Γερμανός φυσικός είχε δίκιο, η θεωρία του είχε δικαιωθεί πανηγυρικά από την παρατήρηση. Την επόμενη ημέρα, οι New York Times, στην άλλη άκρη του Ατλαντικού, έγραφαν στον πρωτοσέλιδο τίτλο τους: «Λοξοδρομούν όλα τα φώτα στον ουρανό – η θεωρία του Αϊνστάιν θριαμβεύει». Μέσα σε μία νύχτα, ο Γερμανός φυσικός είχε γίνει ο πρώτος σταρ στην ιστορία της επιστήμης του.

Στην φωτογραφία O Arthur Eddington, αριστερά, με τον Ολλανδό αστρονόμο Jacobus Kapteyn στο Potsdam το 1921 (Bettmann Archive/Getty Images) και Σχηματική περιγραφή των μετρήσεων «καμπύλωσης του φωτός», από την αποστολή του Eddington, κατά τη διάρκεια της ηλιακής έκλειψης στις 29 Μαΐου του 1919. Η εικόνα αυτή δημοσιεύθηκε στις 22 Noεμβρίου 1919 στην εφημερίδα Illustrated London News και Tο σχετικό δημοσίευμα των New York Times στις 10 Νοεμβρίου του 1919.

https://physicsgg.me/2019/11/10/%cf%80%cf%8e%cf%82-%ce%bf-%ce%b1%cf%8a%ce%bd%cf%83%cf%84%ce%ac%ce%b9%ce%bd-%ce%ad%ce%b3%ce%b9%ce%bd%ce%b5-%ce%bf-%cf%80%cf%81%cf%8e%cf%84%ce%bf%cf%82-%cf%83%ce%bf%cf%8d%cf%80%ce%b5%cf%81-%cf%83%cf%84/

Πρόσωπο με πρόσωπο με τον Αϊνστάιν

Συνέντευξη του Αμερικανού αστροφυσικού Shep Doeleman

Ο Αμερικανός αστροφυσικός Shep Doeleman έφτασε από τους πρώτους στο πολιτιστικό κέντρο Radyalsystem στις όχθες του ποταμού Spree, στο ανατολικό Βερολίνο το πρωί της 9ης Νοεμβρίου. Ήταν ένας από τους επιστήμονες- “The brightest minds of the planet” – που συμμετείχαν φέτος ως προσκεκλημένοι ομιλητές στο συνέδριο Falling Walls, τον ετήσιο θεσμό συνάντησης της επιστήμης με την κοινωνία στο Βερολίνο. Η εκδήλωση εντάσσεται στο πλαίσιο των επετειακών δράσεων για την Πτώση του Τείχους και κάθε χρόνο καθένας από τους ομιλητές περιγράφει την προσπάθειά του να ρίξει τα δικά του τείχη.

Ο διαπρεπής επιστήμονας του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν) έριξε τα δικά του τείχη τον περασμένο Απρίλιο παρουσιάζοντας στη συνέντευξη Τύπου του National Science Foundation, στην Ουάσιγκτον το σημαντικότερο πορτρέτο που τραβήχτηκε ποτέ, την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας στο Διάστημα. «Αρχίσαμε μια μικρή ομάδα ερευνητών να δουλεύουμε πάνω στο πρότζεκτ σχεδόν πριν δύο δεκαετίες και σήμερα σχεδόν δεν το πιστεύουμε αυτό που συνέβη. Όταν είδαμε την φωτογραφία της μαύρης τρύπας συγκινηθήκαμε πολύ. Η συνειδητοποίηση βέβαια έρχεται σιγά-σιγά όταν αντιλαμβάνεσαι πως η ίδια η φύση σου πρόσφερε κάτι τόσο καθαρό, τόσο αληθινό, τόσο όμορφο. Και στη συνέχεια χαίρεσαι, πετάς από τη χαρά σου», μου εξομολογείται καθισμένος στο φουαγιέ του κτηρίου λίγο πριν ξεκινήσει η διάλεξή του. Με έχει εντυπωσιάσει με την ευγένεια και τη διακριτικότητά του. Απλός, λεπτός και κομψός, σχεδόν αθόρυβος, πολύ ήρεμος, πολύ προσιτός, πολύ αφοσιωμένος όταν του μιλούν, πολύ σκεπτικός όταν απαντάει, με τη συστολή του μεγάλου επιστήμονα που διερευνά τα μυστήρια του Σύμπαντος χωρίς να καλλιεργεί στον εαυτό του την ιδέα πως κατέκτησε όλες τις βεβαιότητες.

Μπαίνω αμέσως στο θέμα ξεκινώντας από διεθνή δημοσιεύματα που έκαναν λόγο για την ανακάλυψη της «πύλης της Κολάσεως» ή ενός «γαλαξιακού τέρατος», καθώς η μαύρη τρύπα έχει διάμετρο 40 δις χιλιόμετρα (3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη). Εκείνος χαμογελάει: «Τα έχω υπόψη μου αν και προσωπικά δεν χαρακτήρισα ποτέ την τρύπα ως “πύλη της Κολάσεως”. Ως παιδιά πιστεύαμε ότι υπήρχαν τέρατα γύρω μας, στο φυσικό μας περιβάλλον, κρυμμένα στην ντουλάπα μας ή ακόμη και κάτω από το κρεβάτι μας. Οι αστρονόμοι πιστεύαμε ότι υπήρχαν τέρατα μέσα στο γαλαξία μας αλλά δεν τα βλέπαμε και όταν δεν βλέπεις κάτι το μυθοποιείς. Τώρα είδαμε τι είναι αυτά τα τέρατα και μετατρέψαμε τον φόβο σε μια ευκαιρία να δημιουργήσουμε “Extremes Labs”. Πιστεύω ότι τώρα ξεκινάμε».

Με το βλέμμα στραμμένο στη μαύρη τρύπα

Τον περασμένο Απρίλιο όλα τα βλέμματα παγκοσμίως στράφηκαν σε μία εικόνα: την πρώτη «Μαύρη Τρύπα» που έχει ποτέ καταγραφεί στον γαλαξία μας, 55 εκατ. έτη φωτός μακριά από τη Γη. «Είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας αναφέρουμε ότι είδαμε αυτό που, ως σήμερα, θεωρούσαμε ανέφικτο», είχε δηλώσει τότε ο Shep Doeleman, που ηγείται του διεθνούς προγράμματος Telescope Horizon Event (Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων) του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών (NSF) των ΗΠΑ και της ΕΕ. «Εκπλαγήκαμε πραγματικά όταν μετά την ανακοίνωση κατεβήκαμε από τα δωμάτιά μας στο λόμπι του ξενοδοχείου και είδαμε ένα πλήθος δημοσιογράφων να μας περιμένουν. Ξέρετε η αστρονομία έχει και κάτι το εξωτικό. Ο άνθρωπος συναρπάζεται από το άγνωστο. Η αλήθεια είναι βέβαια ότι είχαμε λύσει το μεγαλύτερο μυστήριο του Σύμπαντος, αυτό που θωρούσαμε ως ανέφικτο. Σφίξαμε τα χέρια με τον Αϊνστάιν και παράλληλα μέσω της επιστήμης ξεπεράσαμε φυσικά σύνορα ενώνοντας τους ανθρώπους σε ολόκληρο τον κόσμο και αυτό ήταν μαγικό. Νομίζω ότι για αυτό στράφηκαν όλα τα βλέμματα πάνω μας», συμπληρώνει ο καθηγητής, ο οποίος στη διάρκεια της συνέντευξης αναφέρεται συχνά στον Αϊνστάιν. Και πώς μπορεί να μην το κάνει άλλωστε αφού η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας που διατυπώθηκε από εκείνον στις αρχές του 20ού αιώνα περιέγραφε τη βαρυτική δύναμη μέσω των καμπυλώσεων του χωροχρόνου παρουσία μάζας.

Ο Doeleman μου εξηγεί ότι η ιδέα για τη φωτογράφηση μιας μαύρης τρύπας του Σύμπαντος έχει διττή προέλευση και είχε συλληφθεί αρκετά χρόνια πριν. Από τη μια υπήρχε η αστρονομία και η ιδέα, χωρίς σαφή πειραματική απόδειξη, ότι ο γιγάντιος γαλαξίας Μ87 περιείχε στον πυρήνα του μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, για αυτό και επιστήμονες εργάζονταν ήδη προς αυτή την κατεύθυνση με τηλεσκόπια υψηλής ανάλυσης και από την άλλη υπήρχαν οι θεωρητικοί που επιχειρούσαν προσομοιώσεις της μαύρης τρύπας με υπολογιστές. Στα τέλη του 2000 περισσότεροι από 347 επιστήμονες από εξήντα ερευνητικά ινστιτούτα σε είκοσι χώρες σε Ευρώπη, Αμερική και Ανατολική Ασία ένωσαν τις δυνάμεις τους σε ένα κοσμοϊστορικό διεθνές εγχείρημα που είχε ως αποτέλεσμα αυτό που ζήσαμε τον περασμένο Απρίλιο.

Πειράματα στην Ανταρκτική

Ο ιός της επιστήμης είχε προσβάλει από νωρίς τον αμερικανό καθηγητή. Ο ίδιος μου διηγείται πως ο πατέρας του που δίδασκε επιστήμη στο λύκειο ήταν η αιτία να αγαπήσει την έρευνα. Η αφορμή δόθηκε κάπου πιο μακριά στην Ανταρκτική όταν ο 19χρονος τότε Doeleman, ως φοιτητής Φυσικής πέρασε 13 μήνες στον ερευνητικό σταθμό McMurdo διενεργώντας πειράματα και στήνοντας επιστημονικά όργανα για παρατηρήσεις. «Μου άρεσε η εξερεύνηση του περιβάλλοντος και ειδικότερα η παρατήρηση με όργανα, ήταν μεγάλη πρόκληση», συμπληρώνει ο ίδιος. Μια αντίστοιχη πρόκληση ήταν και η προσπάθεια φωτογράφισης ενός σημείου στο Σύμπαν -μαύρη τρύπα- που ρουφάει στην κυριολεξία ό, τι το περιβάλλει, καλυπτόμενο από ένα νέφος σκόνης. Ενός σημείου στο χώρο με άπειρη πυκνότητα και μηδενικό μέγεθος, με τεράστια μάζα που έλκει τα πάντα γύρω του, ακόμα και το ίδιο το φως.

Ο καθηγητής κατά τη διάλεξή του περιέγραψε βήμα προς βήμα τη μέθοδο των επιστημόνων που συμμετείχαν στο διεθνές πρόγραμμα. Το καθοριστικό ήταν η χρήση ενός ραδιοτηλεσκοπίου, τόσο μεγάλου ώστε να εστιάζει στον πυρήνα ενός γαλαξία σε απόσταση αρκετών δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη διαθέτοντας ένα κάτοπτρο πολλαπλάσιας διαμέτρου από αυτής του ηλιακού μας συστήματος. Οι υπολογισμοί κατέληξαν σε ένα ραδιοτηλεσκόπιο με επιφάνεια κατόπτρου στις διαστάσεις της Γης, για τη δημιουργία του οποίου χρησιμοποιήθηκε η τεχνική του Very Long Baseline Interferometry (VLBI) που βασίζεται στη σύνθεση μικρότερων ραδιοτηλεσκοπίων, τα οποία ήδη βρίσκονταν διάσπαρτα σε διάφορα σημεία της γης, σε τέσσερις ηπείρους (Αριζόνα, Χιλή, Μεξικό, Ανταρκτική, Χαβάη και Ισπανία). Με το συγχρονισμό κάθε τηλεσκοπίου μέσω ενός δικτύου ατομικών ρολογιών, η ομάδα δημιούργησε ένα εικονικό τηλεσκόπιο με επιφάνεια όσο είναι η απόσταση των πιο απομακρυσμένων τηλεσκοπίων. Τα τηλεσκόπια μπορούσαν να συλλέγουν δεδομένα για την μαύρη τρύπα ταυτόχρονα, να τα προωθούν σε υπερυπολογιστές και μετά από επεξεργασία να τα αποστέλλουν στους αστροφυσικούς για ανάλυση μέσω χρήσης πολύπλοκων αλγορίθμων. «Το ΕΗΤ τηλεσκόπιο είναι ένα “θησαυρός”. Βέβαια, είχαμε έναν τεράστιο όγκο δεδομένων να διαχειριστούμε, καθώς “τρέχαμε” μια τριπλή επεξεργασία με όχι έναν, αλλά με τρείς αλγορίθμους. Ο όγκος δεδομένων που επεξεργαστήκαμε συνολικά ήταν 5 PB ή αλλιώς 5 εκατομμύρια USB του 1GB. Αρχικά δεν είχαμε ιδέα για το τι θα βλέπαμε, αλλά όταν σε στοιχειώνει ο Αϊνστάιν δεν θες να αποτύχεις», σχολιάζει ο διαπρεπής επιστήμονας, συμπληρώνοντας πως τελικά το πρώτο πράγμα που είδαν μετά την ανάλυση δεδομένων ήταν ένα λαμπρό δαχτυλίδι με ένα σκοτεινό κέντρο, δηλαδή αυτό ακριβώς που περιγράφει η θεωρία και που είχαν προβλέψει με τις προσομοιώσεις τους. Αυτή ήταν η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας του γιγάντιου γαλαξία Messier 87 (Μ87) με μάζα ίση με αυτή που έχουν 6,5 δισεκατομμύρια Ήλιοι, που επαλήθευσε τη Θεωρία της Σχετικότητας. Και για την ακρίβεια ήταν η φωτογραφία της «σκιάς» που αυτή ρίχνει στο φωτεινό υπόβαθρο της σκόνης και των αερίων που στροβιλίζονται γύρω της, καθώς είναι αδύνατο να διακρίνει κανείς τι πραγματικά συμβαίνει μέσα στη μαύρη τρύπα.

Τι μάθαμε από την πρώτη φωτογραφία

Οι επιστήμονες κατάφεραν να αποκτήσουν μια εικόνα του περιβάλλοντος της μαύρης τρύπας (του ορίζοντα γεγονότος), δηλαδή της οριακής περιοχής πέρα από την οποία δεν υπάρχει σημείο επιστροφής, ούτε καν για το φως. Αυτός είναι ο λόγος που το κατασκότεινο εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας δεν μπορεί να φωτογραφηθεί. Τι μάθαμε όμως τελικά; «Καταρχήν επιβεβαιώνεται ο Αϊνστάιν και κατά δεύτερον έχουμε την καλύτερη απόδειξη για την ύπαρξη μαύρων οπών με τεράστια μάζα». Μέχρι σήμερα η ύπαρξη τους επιβεβαιωνόταν έμμεσα από τις βαρυτικές και άλλες επιδράσεις που ασκούν στο περιβάλλον τους, αλλά ποτέ κανείς δεν τις είχε δει.

Ρωτάω τον καθηγητή αν οι παρατηρήσεις με το ΕΗΤ ή με παρόμοιες κατασκευές μας βοηθήσουν να αναπτύξουμε μια θεωρία για την κβαντική βαρύτητα: «Δεν μπορώ να απαντήσω ούτε θετικά, ούτε αρνητικά, αλλά πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι για όλα. Γεγονός είναι ότι το EHT άνοιξε ένα νέο παράθυρο στις μαύρες τρύπες και μας επιτρέπει να κάνουμε μετρήσεις ακριβείας κοντά στον ορίζοντα γεγονότος. Βέβαια βλέπουμε μόνο τη σκιά που τον καλύπτει. Το τι μπορεί να κρύβεται από κάτω δεν ξέρουμε. Είμαστε τυχεροί που το National Science Foundation μας επιβράβευσε με το Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2020, βραβείο που μεταφράζεται σε 3 εκατομμύρια δολάρια για να πάμε την έρευνά μας πιο πέρα. Όσο προχωράς θέτεις ερωτήματα. Και όσο απαντάς τόσα περισσότερα προκύπτουν. Αυτή εξάλλου είναι και η μαγεία της επιστήμης».

Το επόμενο βήμα του καθηγητή και ολόκληρης της ομάδας του ΕΗΤ είναι η δημιουργία μιας ταινίας που θα αποτυπώνει τις κινήσεις της ύλης και τις αναταράξεις γύρω από τη μαύρη τρύπα. «Πριν δέκα χρόνια είχαμε κάνει μια δημοσίευση που προέβλεπε την φωτογράφηση της μαύρης τρύπας. Το καταφέραμε δύο μήνες πριν ολοκληρωθεί η δεκαετία. Τώρα ξαναλέω το ίδιο και ευελπιστώ μέσα στην επόμενη δεκαετία να δούμε την ταινία. Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε πολλά και μικρά τηλεσκόπια και να γεμίσουμε με αυτά κάθε μαύρη τρύπα στο Διάστημα. Αυξάνοντας τη συχνότητα παρατήρησης από το 1 στα 25 sec θα μπορούμε να προχωρήσουμε στη λήψη διαδοχικών στιγμιότυπων (snapshots) και να παραγάγουμε ταινίες μαύρων οπών σε δράση σε πραγματικό χρόνο».

Ολοκληρώνοντας αυτή τη συνέντευξη δεν μπορώ να μη ρωτήσω τον καθηγητή για το ποιά θεωρεί ως την επόμενη επανάσταση στην επιστήμη. «Αν με ρωτάτε γενικά θα πω πως η Τεχνητή Νοημοσύνη μας επιφυλάσσει πολλές εκπλήξεις, που θα επηρεάσουν πολλούς τομείς της ζωής μας. Εξελίξεις προβλέπω στην κβαντική υπολογιστική και στον τομέα της υγείας. Αναφορικά με την Αστρονομία έρχονται τα Large Synoptic Survey Telescope (LSST), που είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα γενιά τηλεσκοπίων. Ξέρετε δημιουργώντας ένα όργανο πολλές φορές βλέπεις διαφορετικά πράγματα από αυτά που νομίζεις πως θα δεις, οπότε δεν μπορώ να κάνω προβλέψεις. Τα LSST αποτελούν το ‘κλειδί’ να ανοίξουμε μια πόρτα που δεν ξέρουμε ακόμη ποια θα είναι και που θα μας οδηγήσει. Μερικές φορές ακόμη και με τα υπάρχοντα τηλεσκόπια γυρνώντας προς τα πίσω μπορούμε να δούμε πράγματα που δεν είχαμε δει. Θα δείξει».

https://physicsgg.me/2019/11/14/%cf%80%cf%81%cf%8c%cf%83%cf%89%cf%80%ce%bf-%ce%bc%ce%b5-%cf%80%cf%81%cf%8c%cf%83%cf%89%cf%80%ce%bf-%ce%bc%ce%b5-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%b1%cf%8a%ce%bd%cf%83%cf%84%ce%ac%ce%b9%ce%bd/

Επιστολή του Αϊνστάιν βγήκε σε δημοπρασία και δεν την αγόρασε κανείς.

Είναι αναμφίβολα ένας από τους ανθρώπους που άλλαξαν εκ θεμελίων την επιστήμη. Σύμφωνα με το περιοδικό «Time» o Άλμπερτ Αϊστάιν ήταν το πρόσωπο του εικοστού αιώνα. Βέβαια, ακόμη κι αν η συμβολή του στη θεωρητική Φυσική είναι δεδομένη και η θεωρία της σχετικότητας γνωστή ακόμη και σε μη ειδικούς, υπάρχουν πτυχές της ζωής, του έργου αλλά και της προσωπικότητας του Αϊνστάιν που δεν είναι ευρέως γνωστές. Όπως για παράδειγμα μια χειρόγραφη επιστολή του από το 1950, στην οποία ο Αϊνστάιν αποκαλύπτει λεπτομέρειες για το πώς εργάστηκε προκειμένου να θεμελιώσει τη θεωρία της σχετικότητας.

Η επιστολή βγήκε πρόσφατα σε δημοπρασία στην Ιερουσαλήμ από τον οίκο δημοπρασιών Kedem Auction House, με τιμή εκκίνησης στα 18.000 ευρώ.

«Πρόκειται για ένα ιστορικό ντοκουμέντο σπάνιας αξίας» ανέφερε ο Μέρον Έρεν από τον οίκο δημοπρασιών.

Εντούτοις η επιστολή έμεινε στα αζήτητα, αφού κανένας επίδοξος αγοραστής δεν εξέφρασε τελικά ενδιαφέρον.

Ντοκουμέντο για την ιστορία της επιστήμης

Η επιστολή του Αϊνστάιν απευθυνόταν στον μαθηματικό Ερνστ Γκάμπορ Στράους και γράφτηκε τον Ιούνιο του 1950. Πρόκειται ουσιαστικά για την απάντηση του Αϊνστάιν στην κριτική του Στράους πάνω στα ερευνητικά αποτελέσματα, από τα οποία προέκυψε η θεωρία της σχετικότητας.

Δεν πρόκειται για μια προσωπική επιστολή, στην οποία ο Αϊνστάιν μιλά για τη ζωή του ή εκφράζει φιλοσοφικές σκέψεις – όπως συνήθιζε να κάνει σε επιστολές. Είναι μια επιστολή, στην οποία υπάρχουν σημαντικά στοιχεία για την επιστημονική μέθοδο του Αϊνστάιν και σκέψεις για τις θεωρητικές του θέσεις. Επίσης έχει ενδιαφέρον ο τρόπος με τον οποίο ο Αϊνστάιν απαντά στα σχόλια του μαθηματικού Στράους, ο οποίος ήταν επίσης συμπατριώτης του και Εβραίος. Μαζί είχαν μάλιστα δημοσιεύσει και κάποιες εργασίες την περίοδο 1944-1948.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το 2018 δημοπρατήθηκε άλλη μια επιστολή του Αϊνστάιν από το 1954, στην οποία εξέφραζε στοχασμούς για τον Θεό και τη θρησκεία. Η επιστολή εκείνη, γνωστή ως «God Letter», πωλήθηκε στη Νέα Υόρκη έναντι 3 εκατομμυρίων δολαρίων.

https://www.kathimerini.gr/1054783/article/epikairothta/kosmos/epistolh-toy-ainstain-vghke-se-dhmoprasia-kai-den-thn-agorase-kaneis

Το διαχρονικό όνειρο της εξάλειψης του χρόνου.

Ο χρόνος όχι μόνο δεν περιορίζεται σε ό,τι μετράνε τα ρολόγια μας, ούτε και αποτελεί μόνο μια ανθρώπινη ψευδαίσθηση, όπως πίστευε ακράδαντα ο Αϊνστάιν, αλλά ενυπάρχει και εξηγεί την ανάδυση όλων των πολύπλοκων φυσικών συστημάτων: από την οργάνωση και τη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών μέχρι τη διαμόρφωση και την εξέλιξη των ουράνιων σωμάτων, όπως υποστήριζε ο Μπερξόν πριν από περίπου έναν αιώνα.

Η ανάγκη για μια ακριβέστερη καταμέτρηση του χρόνου οδήγησε τους ανθρώπους στην επινόηση και στην τελειοποίηση ολοένα και πιο σύνθετων ωρολογιακών μηχανών και πιο πρόσφατα στη δημιουργία ατομικών ρολογιών. Δεν πρόκειται για τα συνήθη ρολόγια που κοιτάμε καθημερινά, αλλά για χρονομετρικά συστήματα που καταγράφουν -με τις παλινδρομήσεις σε ατομικό επίπεδο- το πέρασμα του χρόνου. Το πρόβλημα ωστόσο με τα ατομικά ρολόγια δεν είναι η αξιοπιστία τους, αλλά αυτό που μετράνε με εντυπωσιακή ακρίβεια, δηλαδή ο χρόνος. Δεδομένου ότι, για πολλούς φυσικούς, ο χρόνος δεν υπάρχει.

Αν όμως ο χρόνος δεν υπάρχει πραγματικά στη φύση, τότε γιατί η βιολογική μας εξέλιξη δημιούργησε τους εγκεφαλικούς χρονομέτρες που περιγράψαμε στα δύο προηγούμενα άρθρά μας; Και ποια σχέση μπορεί υπάρχει μεταξύ του βιολογικά και ιστορικά καταγεγραμμένου χρόνου των ανθρώπων με τον μαθηματικοποιημένο αλλά άχρονο χρόνο της κλασικής Φυσικής και την αιωνιότητα των φυσικών νόμων, τη μεταφυσική-θεολογική εκδοχή του άχρονου χρόνου;

Φυσικές και μεταφυσικές παρανοήσεις περί αχρονικότητας

Στις 6 Απριλίου του 1922, στην περίφημη Φιλοσοφική Εταιρεία στο Παρίσι, συναντήθηκαν δύο μεγάλοι στοχαστές, ο φυσικός Αλμπερτ Αϊνστάιν με τον φιλόσοφο Ανρί Μπερξόν, για να ανταλλάξουν απόψεις γύρω από το αίνιγμα του χρόνου.

Στο επίμονο ερώτημα του Μπερξόν αν ο χρόνος που περιγράφει η Θεωρία της Σχετικότητας, και συνεπώς η σύγχρονη Φυσική, σχετίζεται με τον χρόνο όπως τον βιώνουν καθημερινά οι άνθρωποι, έλαβε από τον Αϊνστάιν την ακόλουθη απάντηση: «Το ερώτημα τίθεται ως εξής: ο χρόνος του φιλόσοφου είναι ο ίδιος με τον χρόνο του φυσικού;» Και, προς μεγάλη απογοήτευση του Μπερξόν, ο δημιουργός της Θεωρίας της Σχετικότητας θα υποστηρίξει απερίφραστα: «Μόνο η επιστήμη λέει την αλήθεια και κανένα υποκειμενικό βίωμα δεν μπορεί να διασώσει ό,τι αρνείται η επιστήμη».

Σε αυτήν την ατελέσφορη προσπάθεια διαλόγου του μεγαλύτερου φυσικού επιστήμονα με τον κορυφαίο φιλόσοφο, κατά το πρώτο ήμισυ του εικοστού αιώνα, αποτυπώνεται όχι τόσο η αδυναμία διαλόγου μεταξύ Επιστήμης και Φιλοσοφίας, αλλά η βαθύτερη (ιστορικά) και θεμελιώδης (γνωσιολογικά) διαφωνία τους σχετικά με τη φύση του χρόνου και τον δημιουργικό ρόλο του στην εξέλιξη του Σύμπαντος και ειδικότερα για την επίδρασή του στη ζωή και τη σκέψη των ανθρώπων

Εξαλείφοντας τον χρόνο για χάρη της αιωνιότητας

Αν έχει δίκιο ο Αϊνστάιν, τότε ο χρόνος που περιγράφεται από τους βασικούς νόμους της Μηχανικής του Νεύτωνα, αλλά και από τη δική του Θεωρία της Σχετικότητας, είναι γραμμικός, συμμετρικός και ομοιότροπος ως προς το παρελθόν και το μέλλον. Επομένως ο χρόνος μέσα στον οποίο ζουν οι άνθρωποι καθημερινά δεν έχει κανένα απολύτως νόημα για τη Φυσική και «υπάρχει» μόνο ως… ανθρώπινη ψευδαίσθηση.

Πράγματι, από την εμφάνιση της νεότερης Φυσικής κατά τον 17ο αιώνα μέχρι σήμερα, οι περισσότερες επιστημονικές θεωρίες, μολονότι προσέβλεπαν στην αντικειμενική περιγραφή της παρουσίας του χρόνου στον φυσικό κόσμο, οδηγήθηκαν τελικά στη σχεδόν πλήρη εξάλειψή του!

Πώς εξηγείται αυτό το παράδοξο; Και γιατί τόσο για τη νευτώνεια δυναμική όσο και για τη σχετικιστική φυσική ο χρόνος δεν αποτελεί ενεργό και δημιουργική δύναμη, αλλά μόνο μία επιπλέον διάσταση στη μαθηματική περιγραφή της κίνησης των υλικών σωμάτων στον χώρο; Μια τέταρτη διάσταση η οποία μπορεί κάλλιστα να παίρνει είτε θετικές είτε αρνητικές τιμές.

Η χρονική αντιστροφή από το t στο –t θεωρείται όχι μόνο εφικτή αλλά και επιβεβλημένη! Ως μια καθαρά μαθηματική παράμετρος ο χρόνος μπορεί να ρέει ελεύθερα από το παρελθόν προς το μέλλον (ή και αντίστροφα), χωρίς αυτό να επηρεάζει ουσιαστικά τις βασικές εξισώσεις που περιγράφουν τη συνολική συμπεριφορά ή τις επιμέρους μεταβολές στην κίνηση των υλικών αντικειμένων. Με άλλα λόγια, η αντιδιαισθητική και φαινομενικά παράδοξη εξάλειψη του χρόνου από τη δυναμική φυσική οφείλεται τελικά στη μετα-φυσική παραδοχή της συμμετρίας του παρελθόντος και του μέλλοντος, δηλαδή της αντιστρεπτότητας του χρόνου.

Ο αντικειμενικός φυσικός χρόνος, σε αντίθεση με τον υποκειμενικό ανθρώπινο χρόνο, δεν κυλάει προς κάποια κατεύθυνση και δεν παράγει ποτέ τίποτα νέο. Οπως το έθεσε ο Νεύτων στην εισαγωγή του περίφημου βιβλίου του «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» (Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας): «Ο απόλυτος, αληθινός και μαθηματικός χρόνος, αφ’ εαυτού και από την ίδια του τη φύση, ρέει ομοιόμορφα χωρίς να εξαρτάται από τίποτα το εξωτερικό…».

Με άλλα λόγια, η υποκειμενική εμπειρία του χρόνου που βιώνουν οι άνθρωποι είναι απλώς μια ψευδαίσθηση που καμία σχέση δεν μπορεί να έχει με τον απόλυτο «χώρο» και «χρόνο» του Νεύτωνα, ούτε όμως και με τον ενοποιημένο «χωροχρόνο» που πρότεινε η πολύ μεταγενέστερη Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Το μεταφυσικό όνειρο μιας αντικειμενικής, υπεριστορικής, διαχρονικά αληθούς -και άρα αχρονικής- περιγραφής της φύσης αποδείχτηκε αναμφίβολα ιδιαίτερα γόνιμο και συνέβαλε αποφασιστικά στην ανάπτυξη της λεγόμενης «κλασικής Φυσικής». Σήμερα οι περισσότεροι άνθρωποι παραδέχονται πρόθυμα ότι η μέτρηση του χρόνου των παρατηρούμενων φαινομένων είναι «σχετική» και εξαρτάται από το σύστημα αναφοράς και την ταχύτητα με την οποία κινείται ο χρονομέτρης. Αυτό βέβαια, όπως θα δούμε, δεν ισοδυναμεί με την κοινότοπη διαπίστωση ότι ο ίδιος ο χρόνος είναι σχετικός.

Η επιστημονική ανάκτηση του «χαμένου» χρόνου

Πράγματι, ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα, διατυπώθηκαν επιστημονικά τεκμηριωμένες θεωρίες που αμφισβήτησαν τη γνωσιολογική νομιμότητα της εξάλειψης του χρόνου ως δημιουργικού παράγοντα: οι θερμοδυναμικές θεωρίες στη Φυσική, οι εξελικτικές θεωρίες στη Βιολογία και πιο πρόσφατα η ανακάλυψη της εγγενούς χρονικότητας όλων των βασικών κοσμολογικών και των αστροφυσικών φαινομένων, για να μη μιλήσουμε για τα ανθρωπολογικά και κοινωνικά φαινόμενα.

Για παράδειγμα, από τα δύο βασικά αξιώματα της θερμοδυναμικής προκύπτει ότι αν η συνολική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος είναι σταθερή (πρώτο αξίωμα), τότε αυτό το σύστημα τείνει να περνά από τις λιγότερο πιθανές καταστάσεις τάξης και οργάνωσης σε ολοένα πιο πιθανές καταστάσεις αποδιοργάνωσης και αταξίας, δηλαδή στη μεγιστοποίηση της εντροπίας (το δεύτερο αξίωμα ). Σύμφωνα λοιπόν με το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, η συνολική εντροπία του συστήματος, με το πέρασμα του χρόνου, μπορεί μόνο να αυξάνεται. Αν μάλιστα θεωρηθεί ότι ολόκληρο το Σύμπαν είναι ένα κλειστό σύστημα, τότε η σταδιακή ενεργειακή υποβάθμισή του θα οδηγήσει αναπόφευκτα στη μεγιστοποίηση της εντροπίας του, δηλαδή στον θερμικό θάνατό του!

Η αχίλλειος πτέρνα αυτής της πεσιμιστικής εκδοχής του «βέλους του χρόνου» ήταν ότι αρχικά μελετούσε μόνο κλειστά και αδρανή συστήματα. Ομως τέτοια ιδανικά συστήματα που δεν ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους δεν υπάρχουν βέβαια στη φύση. Και το γεγονός αυτό αποδείχτηκε περίτρανα με την ανάπτυξη της θερμοδυναμικής των ανοιχτών συστημάτων. Μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία τα πολύπλοκα ανοιχτά συστήματα τείνουν, αντίθετα, να αυτοοργανώνονται και να δημιουργούν τοπικά ολοένα και πιο πολύπλοκες δομές.

Δικαίως λοιπόν θα μπορούσε κανείς να μιλήσει για «εισβολή του χρόνου» σε όλους κυριολεκτικά τους τομείς της επιστημονικής γνώσης. Ετσι η μέχρι τότε «αχρονική» Επιστήμη θα συνειδητοποιήσει σταδιακά και προς μεγάλη της έκπληξη θα επιβεβαιώσει καθολικά ότι οι περισσότερες φυσικοχημικές διεργασίες καθώς και όλα ανεξαιρέτως τα βιολογικά, τα κοσμολογικά και τα ανθρωπολογικά φαινόμενα είναι χρονικά «μη αναστρέψιμα».

Σήμερα θεωρείται επαρκώς επιβεβαιωμένο ότι ο χρόνος δεν είναι μόνο μια επιπλέον γεωμετρική μεταβλητή, η τέταρτη διάσταση του ενοποιημένου χωροχρόνου, αλλά ο αποφασιστικός και δυσεξάλειπτος παράγοντας που διαμορφώνει την πολύπλοκη οργάνωση και την εξέλιξη όλων των «ανοιχτών συστημάτων»: των συστημάτων δηλαδή που υπάρχουν και εξελίσσονται επειδή μπορούν να ανταλλάσσουν ύλη, ενέργεια και πληροφορίες με το περιβάλλον τους. Τα σμήνη γαλαξιών, οι έμβιοι οργανισμοί, τα οικοσυστήματα, αλλά και οι ανθρώπινες κοινωνίες αποτελούν τυπικά παραδείγματα τέτοιων ανοιχτών συστημάτων.

Πάντως η σχεδόν καθολική αναγνώριση της εγγενούς «χρονικότητας» έχει πολύ ανατρεπτικές και ιδιαίτερα επώδυνες επιπτώσεις για την παραπλανητικά καθησυχαστική «αχρονική» κοσμοαντίληψη. Καταρχάς μας επιβάλλει όχι μόνο να αναγνωρίσουμε αλλά και να εξηγήσουμε -σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση εξέλιξης- σε τι συνίσταται η ουσιαστική ασυμμετρία ανάμεσα στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον

Επιπλέον, αν ο χρονικός προσανατολισμός αυτών των φαινομένων και η πανταχού παρούσα «μη αναστρεψιμότητα» (irreversibility) των περισσότερων φυσικών διαδικασιών αποτελεί τον κανόνα, τότε η χρονική «αναστρεψιμότητα» και άρα η προβλεψιμότητα αποτελούν την εξαίρεση. Σε συνθήκες μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία η οργάνωση και η εξέλιξη ενός πολύπλοκου συστήματος δεν είναι προβλέψιμες, ούτε και μπορούν να θεωρούνται ποτέ προδιαγεγραμμένες!

Συνεπώς το μέλλον των πολύπλοκων συστημάτων δεν είναι ποτέ προκαθορισμένο, ούτε βέβαια και προβλέψιμο. Ή τουλάχιστον δεν είναι περισσότερο προβλέψιμο απ’ ό,τι η ζωή των ανθρώπων που τα παρατηρούν ή μιας κοινωνίας που τα εκμεταλλεύεται. Και σε αυτή ακριβώς τη χρονική μη προβλεψιμότητα συνίσταται η… πολυπλοκότητά τους.

Η ατελέσφορη διένεξη του Αϊνστάιν με τον Μπερξόν για το χρόνο

Στις 6 Απριλίου του 1922 στο Παρίσι ο Αλμπερτ Αϊνστάιν, ο κορυφαίος θεωρητικός φυσικός του εικοστού αιώνα, και ο Ανρί Μπερξόν, ο ισχυρότερος φιλόσοφος στις αρχές του ίδιου αιώνα, έκαναν δημόσια έναν διάλογο για τη φύση του χρόνου. Ο Αϊνστάιν έκρινε ότι η θεωρία του Μπερξόν για τον χρόνο ήταν υπερβολικά απλουστευτική και ίσως μόνο ψυχολογικά κατανοητή, αφού ήταν ασυμβίβαστη με τα ακριβή ποσοτικά δεδομένα της Φυσικής.

Ο Μπερξόν από τη μεριά του, ως φιλόσοφος που ήταν διάσημος για τα επιχειρήματά του σχετικά με τη δημιουργική δράση του χρόνου ως «διάρκειας» και όχι ως αποκλειστικά ποσοτικής και επιστημονικά μετρήσιμης οντότητας, υποστήριξε ότι η μετρήσιμη και αμιγώς ποσοτική επιστημονική προσέγγιση του χρόνου είναι αναπόφευκτα ατελής και μοιραία παραπλανητική. Συνεπώς, χωρίς να αρνείται το δικαίωμα ύπαρξης σε καθαρά μαθηματικές και ποσοτικές προσεγγίσεις του χρόνου, αμφισβήτησε τη σχετικιστική ερμηνεία του Αϊνστάιν, όχι ως νόμιμη και θεμιτή επιστημονική θεωρία αλλά ως μια υπόρρητη επιστροφή της μεταφυσικής αχρονικότητας και ως προσπάθεια απαξίωσης της δημιουργικής δράσης του χρόνου όταν αυτή δεν εκδηλώνεται ποσοτικά.

Το βιβλίο «Ο φυσικός και ο φιλόσοφος», που υπογράφει η σπουδαία ιστορικός της Επιστήμης και πολύ προικισμένη συγγραφέας Jimena Canales, μας αφηγείται τη συναρπαστική ιστορία για το πώς μέσα σε αυτόν τον εκρηκτικό διάλογο αποτυπώνεται δραματικά η ελλιπής κατανόησή μας για τον χρόνο και το πώς αυτή η άγνοια δημιουργεί ένα βαθύτατο πολιτισμικό-διανοητικό χάσμα ανάμεσα στις θετικές και τις ανθρωπιστικές επιστήμες, χάσμα που εξακολουθεί να υφίσταται μέχρι και σήμερα.

Ομως η συγγραφέας κατάφερε σε αυτό το σπουδαίο βιβλίο να ανασυγκροτήσει τα γνωστικά, τα πολιτισμικά, αλλά και τα εθνικά-κοινωνικά αίτια που εμπόδισαν τον διάλογο ανάμεσα στους δύο κορυφαίους στοχαστές. Με τρόπο ισορροπημένο και απροκατάληπτο, η Canales παρουσιάζει τις επαναστατικές ιδέες του Αϊνστάιν όσο και του Μπερξόν, περιγράφει λεπτομερώς όλες τις πτυχές της σφοδρότατης σύγκρουσής τους στο Παρίσι και παρουσιάζει αναλυτικά το πώς αυτή η φαινομενικά «θεωρητική» σύγκρουση εξακολουθεί να αναπαράγεται σε όλη τη διάρκεια του εικοστού αιώνα από κορυφαίους στοχαστές όπως ο Μπέρτραντ Ράσελ, ο Μάρτιν Χάιντεγκερ κ.ά.

Επιπλέον η Canales αναδεικνύει το πώς οι τεχνολογίες της εποχής, όπως τα ρολόγια χειρός, το ραδιόφωνο και ο κινηματογράφος, επηρέασαν αποφασιστικά όχι μόνο τον τρόπο που το ευρύ κοινό αντιλαμβάνεται τον χρόνο, αλλά και τους υπεράνω υποψίας πρωταγωνιστές αυτού του ιστορικού διαλόγου. Αφηγείται επίσης πώς προς το τέλος της ζωής τους τόσο ο Μπερξόν όσο και ο Αϊνστάιν αναφέρθηκαν στον αντίπαλό τους για μία τελευταία φορά – ο Μπερξόν κατά τη ναζιστική κατοχή του Παρισιού και ο Αϊνστάιν με την έκρηξη της πρώτης βόμβας υδρογόνου.

Πολύ καλά μεταφρασμένο στα ελληνικά, το βιβλίο «Ο φυσικός και ο φιλόσοφος» αποτελεί μια ιδιαίτερα αποκαλυπτική ανασυγκρότηση της βαθύτερης γνωσιολογικής και ηθικοπολιτικής διαφωνίας του Γαλλο-εβραίου Μπερξόν με τον Γερμανο-εβραίο Αϊνστάιν, αλλά και μια άψογη ιστορική περιγραφή του πώς, σε έναν βαθύτατα διχασμένο αιώνα, μια θεωρητική διαφωνία μπορούσε να μετουσιωθεί σε προσωπική, πολιτισμική και πολιτική διένεξη ανάμεσα σε δύο κορυφαίους στοχαστές.

https://physicsgg.me/2020/01/25/%cf%84%ce%bf-%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%87%cf%81%ce%bf%ce%bd%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%8c%ce%bd%ce%b5%ce%b9%cf%81%ce%bf-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b5%ce%be%ce%ac%ce%bb%ce%b5%ce%b9%cf%88%ce%b7%cf%82-%cf%84%ce%bf/

Αϊνστάιν - Χόκινγκ: Ομοιότητες και διαφορές των δύο επιστημόνων.

Στις 14 Μαρτίου η αφορμή ήταν διπλή. Αφενός, η συμπλήρωση δύο χρόνων από τον θάνατο του Στίβεν Χόκινγκ κι αφετέρου η συμπλήρωση 140 χρόνων από τη γέννηση του Αλμπερτ Αϊνστάιν. Ωστόσο, αυτή η απλή σύμπτωση μεταξύ των δύο μεγάλων ανδρών της φυσικής επιστήμης, στην ουσία τούς φέρνει ακόμα πιο κοντά. Αυτό αποκαλύπτεται μέσα από το ντοκιμαντέρ «Einstein and Hawking: unlocking the Universe», που έκανε πρεμιέρα το περασμένο Σάββατο στο Science Channel σε παραγωγή BBC. Η ταινία, που χωρίζεται σε δύο μέρη, μιλάει για την κληρονομιά που άφησαν αυτά τα δύο φωτισμένα μυαλά στη σύγχρονη επιστήμη ενώ παράλληλα εξερευνά και τις μεγάλες θεωρίες τους με τρόπο εκλαϊκευμένο ώστε να γίνουν ευρύτερα κατανοητές. Διάσημοι σύγχρονοι επιστήμονες αναλύουν στην κάμερα την ιδέα που έχουμε σήμερα για το Σύμπαν και φυσικά τη σχέση μας με την τυχαιότητα.

Αν και στην πραγματικότητα οι δυο τους δεν γνωρίστηκαν ποτέ, υπάρχει μια «εκλεκτική συγγένεια» ανάμεσα στον βρετανό αστροφυσικό και στον γερμανό θεωρητικό φυσικό. Γι' αυτό και η αφήγηση του ντοκιμαντέρ δένει τους δύο άνδρες, ωστόσο τονίζει και τις μεταξύ τους αντιθέσεις, παραθέτοντας αρκετές λεπτομέρειες της ζωής τους. Για παράδειγμα, ο Αϊνστάιν ήταν κακός φοιτητής, είχε μια μέτρια δουλειά κι ανησυχούσε για το πώς η επιστήμη του μπορεί να καταστρέψει τη ζωή του, τη στιγμή μάλιστα που ως εβραίος επέζησε των δύο Παγκοσμίων Πολέμων. Από την άλλη, ο Χόκινγκ ήταν από την αρχή ταγμένος στη φυσική ανεξαρτήτως κόστους, ακόμα κι όταν έπασχε από αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση. Οι εικόνες πηγαίνουν μπροστά και πίσω διαρκώς ανάμεσα στις ιστορίες τους, που διαχωρίζονται σαφώς λόγω του χρόνου που έζησαν, αλλά ενώνονται χάρη στο ατέρμονο Σύμπαν αλλά και τη δουλειά τους.

Θεωρίες

Στο πρώτο επεισόδιο, παρουσιάζεται κυρίως η σχέση μεταξύ της θεωρίας της γενικής σχετικότητας, των βαρυτικών κυμάτων και της καμπυλότητας του χωροχρόνου. Ο Χόκινγκ μελέτησε τους νόμους που κυριαρχούν στο Σύμπαν, φτάνοντας από το μικρό στο μεγάλο. Ασχολήθηκε με την κβαντική μηχανική, ένα παρακλάδι της φυσικής που περιγράφει τι συμβαίνει με τα υποατομικά σωματίδια, αλλά και τη Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Στο ντοκιμαντέρ, ο Κιπ Θορν, βραβευμένος με Νομπέλ Φυσικής το 2017 και ο συνεργάτης του Ράινερ Βάις, αναλύουν με απλό τρόπο τη συμβολή του Χόκινγκ στην εξήγηση των μαύρων τρυπών και την επέκταση του Σύμπαντος μετά το Big Bang. Στο δεύτερο επεισόδιο, όμως, πρωταγωνιστεί η 50χρονη αναζήτηση αποδείξεων για τα κύματα βαρύτητας.

Eνώ ο Αϊνστάιν εξέφρασε τη Θεωρία της Σχετικότητας, το ντοκιμαντέρ επίσης αναδεικνύει τους υπόλοιπους επιστήμονες που ερεύνησαν τη θεωρία του με μεγαλύτερη σχολαστικότητα απ' ό,τι εκείνος. Αλλά και το πώς ο Χόκινγκ έχτισε πάνω σ' αυτήν δικές του αναλύσεις. Ταξιδεύοντας έναν αιώνα από τη δουλειά του ενός στου άλλου, η αφήγηση στην πορεία κάνει στάσεις σε αξιοσημείωτα πρόσωπα που έκαναν σπουδαίες επιστημονικές ανακαλύψεις. Προκειμένου να ενημερώσει το κοινό για τις τελευταίες εξελίξεις στη φυσική, η κάμερα καταγράφει επίσης τα μηχανήματα που χρησιμοποιήθηκαν για να οδηγηθούν στα σπουδαία αποτελέσματα. Το ντοκιμαντέρ κλείνει με πολλές φράσεις-κλειδιά των δύο επιστημόνων, η καλύτερη όμως είναι η συμβουλή που έδωσε ο Αϊνστάιν: «Μην ακούτε το άτομο που έχει τις απαντήσεις, ακούστε εκείνο που έχει τις ερωτήσεις».

https://www.tanea.gr/2020/03/18/science-technology/ainstain-xokingk-omoiotites-kai-diafores-ton-dyo-epistimonon/

Η μεγάλη διαμάχη.

«Δεν έχει καμιά σημασία πόσο όμορφη είναι μια θεωρία, ή πόσο έξυπνος είναι αυτός που την διαμόρφωσε, ή ακόμη και πιο είναι το όνομά του. Αν διαφωνεί με τα πειραματικά δεδομένα ή την παρατήρηση, τότε είναι σίγουρα λάθος. Τελεία και παύλα.»

Richard Feynman (1918-1988)

Σαν σήμερα, πριν από 100 χρόνια, πραγματοποιήθηκε το επονομαζόμενο “Great Debate” που αφορούσε την έκταση του Σύμπαντος. Τα προηγούμενα μερικά χρόνια είχε ήδη γίνει αντιληπτό ότι ο Ήλιος δεν βρίσκονταν στο κέντρο του Γαλαξία αλλά ταξίδευε κι αυτός στο διάστημα μαζί με τα δισεκατομμύρια άλλα άστρα που σχηματίζουν την αστρική μας πολιτεία. Από καιρό, επίσης, είχαν εντοπιστεί στον ουρανό και ορισμένες φωτεινές νεφελώδεις κηλίδες που μερικοί επιστήμονες υποστήριζαν ότι ήταν τεράστιες συγκεντρώσεις άστρων. Άλλοι πάλι έλεγαν «Αδύνατον, το Σύμπαν δεν μπορεί να είναι τόσο πελώριο». Τις δύο διαφορετικές αυτές απόψεις κλήθηκαν να παρουσιάσουν και να υποστηρίξουν μπροστά σ’ ένα ευρύτερο κοινό ο Harlow Shapley (1885-1972) και ο Heber Curtis (1872-1942). Η μεγάλη αυτή διαμάχη ιδεών οργανώθηκε στις 26 Απριλίου του 1920 στο Ινστιτούτο Σμιθσόνιαν της Ουάσιγκτον από την Εθνική Ακαδημία Επιστημών των ΗΠΑ.

Ο Σάπλεϋ υποστήριζε την ύπαρξη ενός τεράστιου Γαλαξία που περιελάμβανε στο εσωτερικό του ακόμη και τους «νεφελοειδείς», ενώ ο Κέρτις υποστήριζε ότι είχαμε να κάνουμε με έναν μικρό σχετικά Γαλαξία και ότι οι «νεφελοειδείς» ήσαν παρόμοια αστρικά νησιά πέρα και μακριά από το δικό μας. Όπως συμβαίνει συνήθως σε τέτοιες περιστάσεις και οι δύο επιστήμονες είχαν και δίκιο και άδικο. Γιατί σύντομα αποκαλύφτηκε ότι και ο Γαλαξίας μας είναι πραγματικά τεραστίων διαστάσεων αλλά και ότι το Σύμπαν είναι ακόμη πιο τεράστιο περιλαμβάνοντας μέσα του δισεκατομμύρια γαλαξίες σαν τον δικό μας.

Στις 6 Οκτωβρίου του 1923, με την ραγδαία εξέλιξη της φωτογραφικής τέχνης και με την βοήθεια του τεράστιου για την εποχή εκείνη τηλεσκόπιου με κάτοπτρο διαμέτρου 2,5 μέτρων στο Όρος Γουίλσον στην Καλιφόρνια, ο αστρονόμος Edwin Hubble (1889-1953) κατόρθωσε να φωτογραφήσει μεμονωμένα άστρα στον νεφελοειδή της Ανδρομέδας επιβεβαιώνοντας έτσι την άποψη ότι επρόκειτο για έναν απόμακρο αστρικό κόσμο, έναν άλλον διαφορετικό γαλαξία από τον δικό μας. Τον Φεβρουάριο του 1924 ο Χαμπλ ανακοίνωσε την ανακάλυψή του στον Σάπλεϋ μ’ ένα σύντομο σημείωμα, ενώ λίγο αργότερα στο Συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης έγινε και η πρώτη επίσημη γνωστοποίηση της ανακάλυψης. Την πρωτοχρονιά του 1925 στο Συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας ο Χάμπλ έδωσε τις λεπτομέρειες των παρατηρήσεών του πως ο νεφελοειδής της Ανδρομέδας ήταν μία τεράστια πολιτεία δισεκατομμυρίων άστρων έξω και πέρα από τον δικό μας Γαλαξία.

Γιατί μόλις ο Χάμπλ φωτογράφησε ορισμένα μεταβλητά άστρα στον νεφελοειδή αυτόν ανακάλυψε ότι βρίσκονταν πάνω από δύο εκατομμύριο έτη φωτός μακριά μας (με σημερινές μετρήσεις), αν και οι αρχικοί του υπολογισμοί ήσαν πολύ μικρότεροι (900.000 ε.φ.). Οπότε και οι νεφελοειδείς αποδείχτηκαν ότι είναι πέρα και μακριά από τον δικό μας Γαλαξία, αυτόνομοι και απόμακροι γαλαξίες σαν τον δικό μας. Έτσι η ανακάλυψη του Χαμπλ μας απεκάλυψε μέσα σε μια νύχτα ότι το Σύμπαν ήταν πολύ πιο τεράστιο απ’ ότι μπορούσαμε να φανταστούμε μέχρι τότε. Σκεφτείτε ότι το φως από τον γαλαξία της Ανδρομέδας που φτάνει τώρα στη Γη μας ξεκίνησε το ταξίδι του προς τα εδώ πριν από 2,5 εκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν ο άνθρωπος περπατήσει πάνω σ’ αυτόν τον πλανήτη.

Η «διαμάχη» των ιδεών αυτών δεν σταμάτησε εκεί, αφού ενέπλεξε άμεσα ακόμη και τον Albert Einstein (1879-1955) και το πρώτο σύγχρονο μοντέλο που είχε δημιουργήσει για το Σύμπαν και το οποίο βασίζονταν στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας την οποία ο Αϊνστάιν είχε παρουσιάσει για πρώτη φορά στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών τον Νοέμβριο του 1915. Την εποχή εκείνη το επικρατέστερο μοντέλο του Σύμπαντος ήταν Νευτώνειο αμετάβλητο και αιώνιο, κάτι που κι ο ίδιος ο Αϊνστάιν δέχονταν ως την πραγματική φύση του Σύμπαντος παρ’ όλο που οι εξισώσεις του έδειχναν το αντίθετο. Γι’ αυτό το 1917 ο Αϊνστάιν θεώρησε ότι θα ‘πρεπε να προσθέσει στις εξισώσεις αυτές έναν πρόσθετο παράγοντα που ονόμασε κοσμολογική σταθερά και η οποία συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα «λάμδα».

Η σταθερά αυτή δημιουργούσε μια απωστική δύναμη η οποία αντιστέκονταν στην κοσμική βαρύτητα, κι έτσι οι εξισώσεις του Αϊνστάιν παρουσίαζαν πλέον ένα σφαιρικό, κλειστό, στατικό Σύμπαν τεσσάρων διαστάσεων. Η προσθήκη αυτή δεν του άρεσε καθόλου γιατί «ασχήμυνε» τις όμορφες και κομψές εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας, εν τούτοις θεώρησε ότι δεν μπορούσε να κάνει διαφορετικά, γιατί μη ξεχνάτε ότι βρισκόμασταν 12 χρόνια προτού ο Χαμπλ αποδείξει την ύπαρξη χιλιάδων γαλαξιών που απομακρύνονταν ο ένας από τον άλλο.

Μερικά χρόνια αργότερα ο Ρώσος μαθηματικός Alexander Friedmann (1888-1925) απέδειξε το 1922 ότι, με βάση την επίλυση των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας που είχε κάνει, η κοσμολογική σταθερά, την οποία είχε προσθέσει ο Αϊνστάιν στις εξισώσεις του, δεν χρειάζονταν. Η λύση μάλιστα των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας από τον Φρήντμαν και το μοντέλο του περιέγραφαν ένα ομογενές, ισότροπο και διαστελλόμενο Σύμπαν (σε τρεις μάλιστα εκδοχές) το οποίο ο Αϊνστάιν απέρριψε.

Συγχρόνως με τον Φρήντμαν, και ανεξάρτητα απ’ αυτόν, ένας άγνωστος τότε Βέλγος ιερέας και μαθηματικός, ο Georges Lemaître (1894-1966), διαπίστωσε κι αυτός ότι η επίλυση των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας παρουσίαζαν ένα Σύμπαν που δεν ήταν στατικό αλλά διαστελλόμενο. Βασιζόμενος στην ύπαρξη ενός διαστελλόμενου Σύμπαντος, όπως έβλεπε ότι συνέβαινε από την επίλυση των εξισώσεων του Αϊνστάιν, ο Λεμέτρ φαντάστηκε την εποχή όταν το Σύμπαν θα έπρεπε να ήταν συμπιεσμένο σε μια υπέρπυκνη μάζα, μικρότερη σε μέγεθος ακόμη και από τον πυρήνα ενός ατόμου. Μια κοσμική «μοναδικότητα χωρίς παρελθόν», «μια μέρα χωρίς χθες», όταν το Σύμπαν ήταν απείρως μικρό και απείρως καμπύλο, με όλη την ύλη και την ενέργειά του περιορισμένη σ’ ένα και μοναδικό μαθηματικό σημείο, σ’ ένα «αρχέγονο άτομο». Και η νέα όμως αυτή θεώρηση του Σύμπαντος, που δημοσιεύτηκε το 1927, απορρίφθηκε και πάλι από τον Αϊνστάιν, αν και η θεώρηση αυτή των Λεμέτρ και Φρήντμαν αποτελεί σήμερα το θεμέλιο της σύγχρονης αντίληψης που έχουμε για τη γέννηση του Σύμπαντος με μια Μεγάλη Έκρηξη.

Την ίδια περίπου περίοδο, το 1912, είχε αρχίσει και η πειραματική απόδειξη ότι το Σύμπαν διαστέλλεται με τις παρατηρήσεις του αστρονόμου Vesto Slipher (1975-1969) που είχε πρώτος εντοπίσει την μετατόπιση των φασματικών γραμμών των γαλαξιών και ο οποίος στα επόμενα μερικά χρόνια μελέτησε τα φάσματα 40 περίπου γαλαξιών. Οι πρώτες αυτές παρατηρήσεις συνεχίστηκαν αργότερα από τον Έντουιν Χαμπλ και τον Milton Humason (1891-1972) με αποτέλεσμα στα τέλη της δεκαετίας του 1920 να τους επιτρέψει να αποδείξουν ότι όλοι οι γαλαξίες φαίνονται να απομακρύνονται συνεχώς από μας σαν να δραπετεύουν από το κέντρο μιας τεράστιας έκρηξης με ταχύτητες ανάλογες με την απόστασή τους επιβεβαιώνοντας έτσι την θεώρηση του Σύμπαντος των Φρήντμαν-Λεμέτρ. Σύμφωνα με την ανακάλυψη του Χαμπλ, αν ένας γαλαξίας απέχει διπλάσια απόσταση από έναν άλλο τότε αυτός απομακρύνεται με διπλάσια ταχύτητα, κοκ. Η διαπίστωση αυτή είναι σήμερα γνωστή ως «Νόμος του Hubble», αν και στην ουσία πρόκειται απλώς για έναν απλό περιγραφικό κανόνα. Ο κανόνας όμως αυτός υπονοεί επίσης ότι κάποτε στο παρελθόν όλο το Σύμπαν ήταν συμπιεσμένο σε μια μοναδική υπέρπυκνη μάζα ενέργειας που ο Λεμέτρ ονόμαζε «Κοσμικό Άτομο»

Έτσι στις 3 Φεβρουαρίου 1931 στη συνέντευξη τύπου που έδωσε ο Αϊνστάιν στο Αστεροσκοπείο Ουίλσον αναγκάστηκε να παραδεχτεί ότι η προσθήκη της κοσμολογικής σταθεράς στις εξισώσεις του «ήταν το μεγαλύτερο λάθος της ζωής του» και ότι η Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης ήταν σωστή. Δύο μάλιστα χρόνια αργότερα, στο ίδιο ακριβώς Αστεροσκοπείο, μετά από μία διάλεξη που έδωσε εκεί ο Λεμέτρ, αναφερόμενος στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης ο Αϊνστάιν είπε ότι: «πρόκειται για την ομορφότερη και πιο ικανοποιητική εξήγηση της δημιουργίας που έχω ακούσει στη ζωή μου».

https://physicsgg.me/2020/04/26/%ce%b7-%ce%bc%ce%b5%ce%b3%ce%ac%ce%bb%ce%b7-%ce%b4%ce%b9%ce%b1%ce%bc%ce%ac%cf%87%ce%b7/

Οι Χάφελε και Κίτιγκ επιβεβαιώνουν τον Αϊνστάιν.

Βρισκόμαστε στο 1971.

Οι Χάφελε (Joseph C. Hafele) κι ο Κίτιγκ (Richard E. Keating) έχουν προμηθευτεί τρία ατομικά ρολόγια, τα καλύτερα που φτιάχτηκαν ποτέ. Με το που συγχρονίζονται μεταξύ τους, παραμένουν συγχρονισμένα με εκπληκτική ακρίβεια. Δεν αποκλίνουν πιο πολύ από ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μέσα σε εκατομμύρια χρόνια. Είναι πράγματι πολύ αξιόπιστα.

Οι Χάφελε και Κίτιγκ λοιπόν είχαν τρία τέτοια. Συγχρονισμένα.

Και τα πήγαν σ’ ένα αεροδρόμιο.

Κράτησαν το ένα στο έδαφος, στην αίθουσα του αεροδρομίου, και στην κυριολεξία έκλεισαν θέση για τα άλλα δυο σε δυο εμπορικά αεροσκάφη.

Και μόνο που φαντάζομαι την αντίδραση των άλλων επιβατών, χαμογελώ …

Τέλος πάντων, και τα δυο αεροσκάφη απογειώθηκαν. Το ένα πέταξε ανατολικά, το άλλο δυτικά, γύρω απ’ τη Γη, και τελικά προσγειώθηκαν ξανά στο αεροδρόμιο απ’ όπου αναχώρησαν, για να ξαναβρούν το συγχρονισμένο τους ταίρι. Μιας και η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της προς ανατολάς, το να πετάς ανατολικά ή δυτικά συνεπάγεται μια μικρή διαφορά στις συνολικές σχετικές ταχύτητες των αεροσκαφών και των αεροδρομίων.

Αν λοιπόν η φύση συμπεριφερόταν όπως πιστεύουμε διαισθητικά ότι συμπεριφέρεται, τα τρία ατομικά ρολόγια θα έπρεπε να παραμείνουν συγχρονισμένα ό,τι κι αν έκαναν τα αεροσκάφη. Ένα δευτερόλεπτο είναι ένα δευτερόλεπτο για το συμπαντικό ρολόι που ο Θεός έχει στο κομοδίνο του, κι έτσι σε κάθε δευτερόλεπτο θα έπρεπε να περνά ένα δευτερόλεπτο. Όλα τα ρολόγια που έχετε δει και χρησιμοποιήσει στη ζωή σας, είτε ήταν μηχανικά είτε όχι, σίγουρα συμφωνούν επ’ αυτού. Και εδώ το θέμα λήγει. Μόνο που όχι … δεν λήγει. Η φύση δεν πολυνοιάζεται για το τι πιστεύουμε διαισθητικά, και τυχαίνει η διαίσθησή μας να κάνει λάθος. Τα συνηθισμένα μας απλώς δεν είναι αρκετά ακριβή ώστε να μας το δείξουν. Η διαίσθησή μας μπορεί να σφάλλει, όμως ο Αϊνστάιν δεν έσφαλλε.

Με το που τα δυο αεροσκάφη προσγειώθηκαν στο αεροδρόμιο, ο Χάφελε κι ο Κίτιγκ διαπίστωσαν ότι τα τρία ρολόγια δεν ήταν συγχρονισμένα πλέον.

Το ρολόι του αεροσκάφους που πέταξε ανατολικά πήγαινε 59 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου πίσω σε σχέση με εκείνο που έμεινε στο αεροδρόμιο. Το προς δυσμάς πήγαινε 273 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μπροστά.

Θα χρειάζονταν πάνω από 300 εκατομμύρια χρόνια για να συμβεί αυτή η ασυμφωνία φυσιολογικά, αν τα τρία ρολόγια είχαν παραμείνει το ένα πλάι στο άλλο.

Σύμφωνα με τους Χάφελε και Κίτιγκ, υπήρχαν δυο λόγοι για τούτη την ασυμφωνία.

Ο πρώτος έχει σχέση με τις ταχύτητες που έχουμε∙ με την ειδική σχετικότητα. Όπως είχε μαντέψει ο Αϊνστάιν, οι σχετικές ταχύτητες των τριών ρολογιών θα έπρεπε πράγματι να επιφέρουν απειροελάχιστα αλλά μετρήσιμα φαινόμενα διαστολής του χρόνου.

Ο άλλος λόγος ωστόσο δεν έχει καμία σχέση με ταχύτητες, αλλά με τη βαρύτητα, με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Όπως μια βαριά μπάλα που κυλά σ’ ένα ελαστικό σεντόνι καμπυλώνει το ύφασμα περισσότερο κοντά της απ’ ότι μακριά της, έτσι και η επίδραση της Γης στον χωρόχρονο, είπε ο Αϊνστάιν, θα πρέπει να είναι πιο έντονη κοντά στην επιφάνειά της απ’ ότι μακρύτερα στον ουρανό, όπου πετούν τα αεροπλάνα, και επομένως θα επηρεάζει το πώς κυλά ο χρόνος σε διαφορετικά ύψη.

Αυτά τα δυο αποτελέσματα, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, υπολογίστηκαν προτού οι Χάφελε κι ο Κίτιγκ κάνουν το πείραμά τους.

Και συμφωνούσαν.

Συνολικά οι θεωρίες του Αϊνστάιν προέβλεπαν πως, σε σύγκριση με το ρολόι στη Γη, εκείνο που πέταγε ανατολικά θα πρέπει στο τέλος να πήγαινε 60 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου πίσω, ενώ εκείνο που πέταγε δυτικά θα πρέπει τελικά να πήγαινε 275 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μπροστά.

Το πείραμα τον δικαίωσε. (…)

https://physicsgg.me/2016/07/02/%ce%bf%ce%b9-%cf%87%ce%ac%cf%86%ce%b5%ce%bb%ce%b5-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%ce%ba%ce%af%cf%84%ce%b9%ce%b3%ce%ba-%ce%b5%cf%80%ce%b9%ce%b2%ce%b5%ce%b2%ce%b1%ce%b9%cf%8e%ce%bd%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%84%ce%bf/

Ο Αϊνστάιν είναι «ζωντανός» και μας προσκαλεί να συζητήσουμε.

Ένα ψηφιακό αντίγραφο τεχνητής νοημοσύνης του Άλμπερτ Αϊνστάιν συνομιλεί με όσους θέλουν απαντήσεις για την επιστήμη αλλά και την ζωή του. Με αφορμή την συμπλήρωση 100 ετών από την απονομή του Νόμπελ Φυσικής στον κορυφαίο επιστήμονα η εταιρεία UneeQ που εδρεύει στην Νέα Ζηλανδία δημιούργησε τον «Ψηφιακό Αϊνστάιν».

Οι δημιουργοί της ψηφιακής περσόνας του Αϊνστάιν υποστηρίζουν ότι θέλησαν να χρησιμοποιήσουν ένα πασίγνωστο και φιλικό πρόσωπο για να αναδείξουν τις νέες ψηφιακές τεχνολογίες που διασυνδέουν τον άνθρωπο με τις μηχανές. Η ψηφιακή εκδοχή του Αϊνστάιν δεν έχει μόνο το ίδιο πρόσωπο με αυτόν αλλά και την ίδια φωνή, τον ίδιο τρόπο ομιλίας ακόμη και την ίδια γερμανική προφορά που είχε ο επιστήμονας όταν μιλούσε αγγλικά. Η εικόνα του διάσημου επιστήμονα όταν εισέρχεται κάποιος στην ιστοσελίδα του προγράμματος είναι αναμφισβήτητα κάτι περισσότερο από ρεαλιστική. Αν δεν ήξερες ότι δεν ζει θα νόμιζες ότι τον έχεις απέναντι σου σε μια τηλεδιάσκεψη.

https://einstein.digitalhumans.com/

Οι χρήστες του προγράμματος μπορούν να πάρουν μέρος σε διάφορα κουίζ και να ρωτήσουν τον ψηφιακό Αϊνστάιν ερωτήσεις που αφορούν την επιστήμη, το έργο του αλλά και την προσωπική του ζωή. Μια από τις πιο συχνές ερωτήσεις που δέχεται ο Ψηφιακός Αϊνστάιν είναι αν το ταξίδι στον χρόνο θα είναι κάποτε εφικτό. «Θεωρητικά ναι. Κάποια στιγμή θα κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ο χρόνος. Παρόλα αυτά θα χρειαστούμε μια μηχανή του χρόνου στο μέγεθος του Ήλιου κάτι που δεν θα γίνει κάποια στιγμή σύντομα πιστεύω» είναι η απάντηση που δίνει ο εικονικός Αϊνστάιν.

«Ο Ψηφιακός Αϊνστάιν είναι ένα παράδειγμα της Εμπειρικής Τεχνητής Νοημοσύνης που αποτελεί την επόμενη επανάσταση στην αλληλεπίδραση των ανθρώπων με τις μηχανές όπου οι ψηφιακοί άνθρωποι θα αναπτύσσουν ουσιαστικές και συναισθηματικές σχέσεις και αλληλεπιδράσεις με τους πραγματικούς ανθρώπους» αναφέρει σε ανακοίνωση της η Uneeq.

https://www.naftemporiki.gr/story/1716560/o-ainstain-einai-zontanos-kai-mas-proskalei-na-suzitisoume

Τι γράφει ο Αϊνστάιν στην επιστολή του αξίας 400.000 δολαρίων.

Μια επιστολή του Αϊνστάιν, η οποία περιλαμβάνει την διάσημη εξίσωσή Ε=mc2, πωλείται σε δημοπρασία. Στάλθηκε από τον Einstein στον Πολωνο-Αμερικανό φυσικό Ludwik Silberstein το 1946 και η αξία της εκτιμάται στα 400.000 δολάρια, σύμφωνα με τον οίκο δημοπρασιών RR Auction.

Στο γράμμα του ο Einstein υπολογίζει την διαφορά μάζας μεταξύ ενός συστήματος δύο ίσων μαζών m, όταν αυτές βρίσκονται σε άπειρη απόσταση μεταξύ τους, και όταν οι ίδιες μάζες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το κέντρο μάζας τους.

Από που προκύπτει το ενδιαφέρον για ένα τόσο απλό σύστημα και έναν τόσο απλό υπολογισμό; Η απάντηση βρίσκεται στην τελευταία παράγραφο της επιστολής του Αϊνστάιν: οι «ατομικές σταθερές» που αναφέρει ο Αϊνστάιν είναι αυτές που σήμερα θεωρούνται ως «θεμελιώδεις» σταθερές – η ταχύτητα του φωτός c, η σταθερά του Planck h, η σταθερά της βαρύτητας G κλπ. Οι τιμές αυτών των σταθερών είναι αυθαίρετες – δεν καθορίζονται από την φυσική θεωρία και θα μπορούσαν ενδεχομένως να έχουν οποιαδήποτε τιμή. Το γιατί έχουν τις συγκεκριμένες τιμές είναι ένα από τα μεγάλα προβλήματα στη φυσική – και ο Αϊνστάιν πίστευε ότι η απάντηση θα δινόταν μέσω μιας «θεωρίας που θα ενοποιούσε την βαρύτητα με τις άλλες δυνάμεις». Σε αυτή την αναζήτηση για μια «ενιαία θεωρία δυνάμεων» κατανάλωσε μάταια το τελευταίο τρίτο της ζωής του ο Αϊνστάιν.

https://physicsgg.me/2021/05/15/%cf%84%ce%b9-%ce%b3%cf%81%ce%ac%cf%86%ce%b5%ce%b9-%ce%bf-%ce%b1%cf%8a%ce%bd%cf%83%cf%84%ce%ac%ce%b9%ce%bd-%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bd-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%bb%ce%ae-%cf%84%ce%bf%cf%85/

Επιστολή του Αϊνστάιν με τη διάσημη εξίσωση E=mc2 πουλήθηκε 1,2 εκ. δολαρία.

Ένα χειρόγραφο γράμμα του Άλμπερτ Αϊνστάιν, το οποίο περιείχε την πιο διάσημη εξίσωση του κόσμου E=mc2, πουλήθηκε σε δημοπρασία στις ΗΠΑ αντί 1,2 εκατομμυρίων δολαρίων, τιμή τριπλάσια της αναμενόμενης.

Σύμφωνα με τους υπεύθυνους των Αρχείων Αϊνστάιν στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια και του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ, υπάρχουν μόνο τέσσερις γνωστές επιστολές με το χέρι του Αϊνστάιν όπου περιέχεται η εμβληματική εξίσωση, η οποία για πρώτη φορά είχε παρουσιαστεί σε επιστημονική δημοσίευση το 1905, εξηγώντας την ισοδυναμία της ενέργειας με τη μάζα επί το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός.

Η εν λόγω μονοσέλιδη επιστολή, με ημερομηνία 26 Οκτωβρίου 1946, η οποία απευθυνόταν στον Πολωνο-Αμερικανό φυσικό Λούντβικ Σιλμπερστάιν, ο οποίος είχε αμφισβητήσει μερικές από τις θεωρίες του Αϊνστάιν, είναι η μόνη από τις τέσσερις με την εξίσωση που βρισκόταν στα χέρια ιδιώτη συλλέκτη, σύμφωνα με την εταιρεία δημοπρασιών RR Auction της Βοστώνης που έκανε τη δημοπρασία, σύμφωνα με το BBC.

Η επιστολή, όπως αναφέρει το ΑΠΕ-ΜΠΕ, βρισκόταν στο προσωπικό αρχείο του Σιλμπερστάιν, το οποίο είχε πουληθεί από τους κληρονόμους του. Η σπανιότητα της επιστολής οδήγησε σε πόλεμο προσφορών κατά τη δημοπρασία ανάμεσα σε πέντε υποψήφιους αγοραστές, οι οποίοι περιορίστηκαν σε δύο όταν η τιμή ξεπέρασε τα 700.000 δολάρια. Ο νικητής της δημοπρασίας και αγοραστής της επιστολής παρέμεινε ανώνυμος.

https://www.pronews.gr/epistimes/988912_epistoli-toy-ainstain-me-ti-diasimi-exisosi-emc2-poylithike-12-ek-dolaria

Αϊνστάιν: Ποιοι και γιατί τον φοβούνται.

Νοέμβριος του 2015 και στο «Late Night Show» του Στέφεν Κόλμπερτ εμφανίζεται ο Μπράιαν Γκριν. Ενας από τους πλέον διάσημους φυσικούς αυτή τη στιγμή στον κόσμο. Διάσημος όχι μόνο για τις εργασίες στην Κοσμολογία σχετικά με το πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν από τη γέννησή του μέχρι σήμερα, αλλά και για την ικανότητά του να εξηγεί με απλό τρόπο φαινόμενα που απαιτούν γνώσεις πανεπιστημιακού επιπέδου, όταν μάλιστα αυτές πρέπει να εκφραστούν και με δύσκολες εξισώσεις.

Συζητούν για τις θεωρίες του Αϊνστάιν και κάποια στιγμή ο Γκριν ανεβαίνει σε έναν εξώστη και εκεί εμφανίζεται να κρατάει ένα πλαστικό μπουκάλι με νερό και αρκετές μικρές οπές στην κυλινδρική του επιφάνεια. Προφανώς το νερό βγαίνει από αυτές αρκετά ορμητικά σχηματίζοντας αρκετούς πίδακες γύρω από το μπουκάλι. Ο Γκριν αφήνει αυτό το μπουκάλι να πέσει από ένα ύψος περίπου έξι μέτρων, για να προσγειωθεί σε έναν κάδο τοποθετημένο στο πάτωμα. Καθώς το μπουκάλι πέφτει και οι τηλεοπτικές μηχανές συλλαμβάνουν την πτώση σε αργή λήψη το νερό παύει να βγαίνει από τις οπές και κανένας πίδακας δεν σχηματίζεται μέχρι την προσγείωση στον κάδο. Ας κρατήσουν αυτή την εικόνα οι αναγνώστες στο μυαλό τους γιατί στη συνέχεια θα βοηθήσει να εξηγηθούν κάποια πράγματα.

757 και μία νύχτες

Mια ερευνητική εργασία με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου Βίκτορ Μπλάνκο, εγκατεστημένου στα ερημικά υψίπεδα της Χιλής στο Τσέρο Τολόλο, ξεκίνησε το 2013 και τελείωσε το 2019. Οι παρατηρήσεις έγιναν στη διάρκεια αυτών των έξι χρόνων μέσα σε 758 διαφορετικές νύχτες. Στη συνέχεια χρειάστηκαν δύο χρόνια επεξεργασίας από εκατοντάδες επιστήμονες όσων στοιχείων συγκεντρώθηκαν μόλις τα τρία πρώτα χρόνια των παρατηρήσεων ενώ στο μέλλον θα ανακοινωθούν τα αποτελέσματα και για τις υπόλοιπες παρατηρήσεις. Γιατί χρειάστηκε τόσος χρόνος; Διότι καταγράφηκαν 225 εκατομμύρια γαλαξίες (ο καθένας ένα σύνολο από άστρα όπως ο ήλιος μαζί με νέφη αερίων και σκόνης), που υπολογίζεται ότι δεν είναι παραπάνω από μόλις το 0,1% των όσων γαλαξιών υπάρχουν στο Σύμπαν, κατά τους πλέον συντηρητικούς υπολογισμούς. Διότι υπάρχουν και εκτιμήσεις για την ύπαρξη έως και 200 δισεκατομμυρίων γαλαξιών στο Σύμπαν. Και δεν είναι όλοι νάνοι, που να περιέχουν δηλαδή μόλις 100.000 «ήλιους», αλλά υπάρχουν και άλλοι όπως ο Μ87 με 3.000 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Και όλα αυτά προέκυψαν με το τηλεσκόπιο να είναι στραμμένο μόλις στο ένα τέταρτο του ουρανού του ορατού από το νότιο ημισφαίριο! Θεωρείται όμως ήδη από τον Μάιο που εμφανίστηκε από την πολυεθνική ομάδα Dark Energy Survey (DES) αυτή η εργασία ως η μεγαλύτερη καταγραφή γαλαξιών που έγινε ποτέ. Εκτός όμως από μια ακόμη επιβεβαίωση της θεωρίας πως όλα ξεκίνησαν από μια έκρηξη και τη διάχυση της ύλης σε ένα απειροελάχιστα μικρό σημείο του Σύμπαντος, πριν 13,82 δισεκατομμύρια χρόνια, μια μέτρηση σχετική με τη συμπύκνωση της ύλης από τότε μέχρι σήμερα δημιούργησε αναστάτωση

Ο παράγων S8

Αυτό που κάνει τη ζωή των ερευνητών ακόμη πιο δύσκολη είναι το πώς κατανέμεται η ύλη και η ενέργεια στο Σύμπαν. Σύμφωνα με τις μετρήσεις της ΝΑSΑ και άλλων αυτή τη στιγμή στο Σύμπαν έχουμε 4,9% ύλη με τη μορφή ατόμων, που από αυτά συναρμολογείται ό,τι αποκαλούμε υλικό κόσμο, 26,8% κάποια αδιευκρίνιστης μορφής ύλη που ονομάζεται «σκοτεινή ύλη» και 68,3% μια ακόμη πιο αδιευκρίνιστης προέλευσης ενέργεια που ονομάζεται και αυτή «σκοτεινή».

Στον υλικό μας κόσμο συγκαταλέγονται και όλοι αυτοί οι γαλαξίες που καταγράφηκαν και χαρτογραφήθηκαν από το 2013 έως το 2019. Σε κάποιους αστρονόμους αρέσει να λένε παραστατικά ότι οι γαλαξίες εμφανίζουν μια κοινωνικότητα. Ετσι έχουμε ομάδες γαλαξιών που αποτελούνται από 50 μέλη το πολύ, αλλά ανοίγοντας το κάδρο παρατηρούνται μεγαλύτερες συναθροίσεις που είναι γνωστές ως σμήνη γαλαξιών και σε αυτά συναντούμε από μερικές δεκάδες έως και μερικές χιλιάδες γαλαξίες. Υπάρχουν όμως και ακόμη μεγαλύτερες συγκεντρώσεις, τα υπερσμήνη, που κάνουν ακόμη πιο περίπλοκο τον υλικό ιστό του Σύμπαντος. Η βαρύτητα μαζί με την επίδραση της σκοτεινής ύλης έχουν δημιουργήσει από όλη αυτή την υπερσυγκέντρωση τον λεγόμενο κοσμικό ιστό. Με τα υπερσμήνη να συνδέονται μεταξύ τους με ποταμούς πλάσματος (δηλαδή πυρήνες ατόμων χωρίς δεσμευμένα από αυτούς ηλεκτρόνια γύρω τους και τα ηλεκτρόνια χωρισμένα πλέον από τους πυρήνες να έχουν απαλλαγεί από την υποχρέωση να βρίσκονται σε καθορισμένες τροχιές και απλά να παρευρίσκονται στον χώρο). Αυτοί οι ποταμοί ονομάζονται κοσμικά νήματα με μήκος εκατοντάδες εκατομμύρια έτη φωτός. Και ανάμεσα στα κοσμικά νήματα χώροι σχεδόν άδειοι που ονομάζονται κοσμικά κενά (ανακαλύφθηκαν μόλις το 1978). Και πίσω από αυτή την κατανομή, κάτι σαν αόρατος σκηνοθέτης, δρα με τη βαρυτική της επίδραση η λεγόμενη «σκοτεινή ύλη», που το πιο σωστό όνομα για αυτήν θα ήταν «αόρατη ύλη» αφού δεν αλληλεπιδρά με τα φωτόνια και γι’ αυτό δεν μπορούμε να τη δούμε (ενώ το σκοτάδι το βλέπουμε).

Ο κοσμικός αυτός ιστός όμως έχει μια δυναμική συμπεριφορά που ο άνθρωπος προσπαθεί να την παρακολουθήσει και να την καταλάβει παρ’ όλη την περιπλοκότητά της. Πιστεύεται πως σε πολύ παλαιότερους καιρούς υπήρχε μια κατανομή της συμπαντικής ύλης πολύ πιο ομοιόμορφη. Και τώρα, από την πρωτοφανούς επιμέλειας χαρτογράφηση βρίσκεται η ύλη να έχει μια πιο διάχυτη κατανομή από ό,τι προβλέπει η θεωρία της σχετικότητας.

Υπάρχει μια παράμετρος που ονομάζεται S8 και χαρακτηρίζει το πόσο πυκνά ή αραιά είναι κατανεμημένη η μάζα στο Σύμπαν. Από τη χαρτογράφηση προέκυψε μια τιμή 0,776 ενώ με άλλες μεθόδους για παλαιότερες εποχές και θεωρητικά από τις εξισώσεις του Αϊνστάιν βγαίνει μια τιμή γύρω στο 0,832.

Η αναμενόμενη διαπλοκή

Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο στην Κοσμολογία το Σύμπαν ξεκίνησε τη διαδρομή του με κάποιον τρόπο και μέχρι σήμερα εξελίσσεται ακολουθώντας τις προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας που προσπαθεί να κατανοήσει, να εξηγήσει και να κάνει προβλέψεις σχετικά με κάτι που ονομάζεται βαρύτητα.

Η χαρτογράφηση που έγινε, αντί να κάνει την εικόνα ακόμη πιο καθαρή τη θόλωσε λίγο (και για πόσο καιρό. Συνεργός σε αυτό και η αόρατη ή σκοτεινή ύλη. Συγκεντρώνοντας τις πληροφορίες που δίνει η πορεία του φωτός από τους πιο μακρινούς γαλαξίες, αν υπάρχει κάποια απόκλιση από την αναμενόμενη ευθύγραμμη πορεία του, σημαίνει ότι κάποια μάζα παρεμβάλλεται που δεν τη διακρίνουν τα όργανα καταγραφής των ανθρώπων. Από τη διεθνή ομάδα της DES χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι τεχνητής νοημοσύνης για να τιθασευτούν τα δεδομένα από 100 εκατομμύρια γαλαξίες. Το φως από τον καθένα, που δεν άφηνε στίγμα μεγαλύτερο από δέκα πίξελ, εξεταζόταν και ως προς την παραμόρφωσή του. Για να αποκαλυφθεί στο τέλος η συνολική επίδραση του «σκηνοθέτη», του αόρατου αυτού (προς το παρόν) παράγοντα, που φαίνεται να μην είναι άλλος από τη σκοτεινή ύλη.

Ετσι φτιάχτηκε τελικά ένας πρώτος χάρτης όπου επικρατούν το ροζ, το μοβ κα το μαύρο. Οι φωτεινότερες περιοχές του χάρτη δείχνουν τις πυκνότερες περιοχές αόρατης ύλης, εκεί όπου κυριαρχούν και τα αόρατα υπερσμήνη των γαλαξιών ενώ οι μαύρες περιοχές αντιστοιχούν στα κοσμικά κενά.

Σκοτεινή ύλη

Κοιτάζοντας μια ξάστερη καλοκαιρινή νύχτα τον ουρανό βλέπουμε το φως των γαλαξιών αλλά όχι τη σκοτεινή ύλη που καραδοκεί γύρω τους. Ακριβώς όπως από το αεροπλάνο τη νύχτα φαίνονται μόνο τα φώτα της πόλης και όχι ολόκληρη η πόλη. Eίναι η απροσδιόριστη αυτή ύλη, που περιβάλλει σαν αόρατο κουκούλι τον κάθε έναν γαλαξία, υπεύθυνη και για το πόσο γρήγορα περιστρέφεται και για το ότι δεν διαλύεται. Και ο δικός μας Γαλαξίας, ο Milky Way, έχει στην καρδιά του μια «μπάρα» από αστέρια που περιστρέφονται αλλά η σκοτεινή ύλη στον περίγυρο της επιβάλλει μια επιβράδυνση της τάξεως του 13% για κάθε 1 δισεκατομμύριο χρόνια.

Το ερέθισμα όμως για να ερευνηθούν όλα αυτά το οφείλουμε σε μια πολύ παρατηρητική γυναίκα, την Αμερικανίδα Βέρα Ρούμπιν (1928-2016). Με ανεξάντλητη υπομονή και ακολουθώντας τις τροχιές των άστρων μέσα στους γαλαξίες τους, βρήκε ασυμβίβαστη την ταχύτητά τους με τη συνολική μάζα του γαλαξία. Οι υπολογισμοί της Ρούμπιν έδειξαν ότι οι γαλαξίες πρέπει να περιέχουν τουλάχιστον δεκαπλάσια ποσότητα σκοτεινής ύλης από αυτή που αποτελούσε τους αστέρες τους. Ηταν τα πρώτα ισχυρά αποτελέσματα που υπεδείκνυαν ότι είτε η νευτώνεια βαρύτητα δεν ίσχυε σε όλο το Σύμπαν είτε ότι η βαρύτητα δεν ήταν η μοναδική δύναμη υπεύθυνη για τη διατήρηση των συγκεντρώσεων ύλης που ονομάζουμε γαλαξίες, ή ότι υπήρχε μία τεράστια άλως αόρατης ύλης γύρω από τους περισσότερους γαλαξίες. Με το έργο της η Ρούμπιν από το 1980 κατοχύρωσε την υπόθεση της σκοτεινής ύλης για τους περισσότερους αστρονόμους, ενώ ο ελβετός, βουλγαρικής καταγωγής, φυσικός Φριτζ Τζβίκι από το 1933 είχε κάνει λόγο για μια dunkle Materie, δηλαδή «σκοτεινή ύλη».

Το μολύβι και το σφυρί

Είναι μεγάλος ο πειρασμός και για τον επιστήμονα και για τον δημοσιογράφο να βγάλει κάτι που θα περιέχει και μια φράση του τύπου «Ο Αϊνστάιν έχει κάνει λάθος». Ξέρει πως έχει εξασφαλισμένη την προσοχή του κόσμου. Και είναι αλήθεια πως ο Αϊνστάιν έκανε λάθη, κάποια μάλιστα τα παραδέχθηκε και ο ίδιος ενώ για κάποια δεν συμφώνησε ποτέ. Κάποτε είχε βάλει έναν παράγοντα στις εξισώσεις του που προνοούσε για την περίπτωση ενός Σύμπαντος διαστελλόμενου. Μετά τον αφαίρεσε και τελικά αποδείχθηκε πως πραγματικά ζούμε σε ένα διαστελλόμενο Σύμπαν και μάλιστα επιταχυνόμενα όπως αποδείχθηκε το 1998, με την είδηση να έρχεται πάλι από παρατηρητήριο στη Χιλή. Αντί όμως για την επιδίωξη δημιουργίας εντυπώσεων όπως συνέβη και τώρα με τη χαρτογράφηση από την ομάδα-DES, είναι προτιμότερο να σκύβουμε το κεφάλι και να δουλεύουμε περισσότερο επάνω στο πρόβλημα. Η διαφορά στις δύο τιμές είναι μόλις 2,3 μονάδες απόκλισης.

Τον τόνο για το τι πρέπει να γίνει στη συνέχεια έδωσε ένα από τα ηγετικά στελέχη αυτής της πολυάριθμης ομάδας, ο Οφερ Λάχαβ, του Πανεπιστημίου UCL, ειδικευμένος στην εφαρμογή της τεχνητής νοημοσύνης στην Αστροφυσική, που δήλωσε: «Μια πιθανότητα είναι κάποιες μετρήσεις να μην είναι σωστές. Κάποιοι ίσως το τραβήξουν έως το ότι ο Αϊνστάιν έχει κάνει λάθος. Κοιτάξτε, μην είστε τόσο χαλαροί. Υπάρχει κάτι εκεί που μπορεί να υποδεικνύει κάποια ασυμφωνία. Να δουλέψουμε εντατικά να καταλάβουμε τι συμβαίνει με τα εργαλεία που υπάρχουν αλλά να έχουμε και τα μάτια μας ανοιχτά γιατί μπορεί να είναι κάτι που θα οδηγούσε σε μια επανάσταση στη Φυσική».

Αλλος αρπάζει με ευκολία το σφυρί για να συντρίψει το άγαλμα ενός διάσημου προσώπου ενώ το πλήθος ξεσπάει σε αλαλαγμούς και άλλος σιωπηλά με ένα μολύβι προσπαθεί να καταλάβει τι συνέβη.

400επιστήμονες από 25 διαφορετικά ερευνητικά ιδρύματα σε 7 χώρες εργάστηκαν για τη χαρτογράφηση.4μέτρα διάμετρο είχε το τηλεσκόπιο στη Χιλή και η κάμερα που χρησιμοποιήθηκε στις 758 νύχτες ήταν 570 Megapixel.29 επιστημονικές εργασίες εμφανίστηκαν σχεδόν την ίδια στιγμή με βάση το υλικό των παρατηρήσεων και έρχονται κι άλλες.

Η κληρονομιά του μεγάλου φυσικού

Θα μπορούσαμε να πούμε πως κάθε σώμα έχει τρεις διαφορετικούς τύπους μάζας. Για ένα μήλο που πέφτει από τη μηλιά μπορούμε με τη βοήθεια της επιτάχυνσης βαρύτητας g στον συγκεκριμένο τόπο και μιας ζυγαριάς που θα μας έδειχνε το βάρος του Β να υπολογίσουμε τη μάζα του από τον τύπο Β = M X g. Επίσης θα μπορούσαμε να επιταχύνουμε για λίγο το ίδιο μήλο ασκώντας του μια γνωστή δύναμη και υπολογίζοντας την επιτάχυνσή του. Από τον τύπο F = M X γ υπολογίζω πάλι τη μάζα του. Στη μια περίπτωση κάνουμε λόγο για βαρυτική μάζα και στην άλλη για αδρανειακή μάζα. Αριθμητικά το αποτέλεσμα είναι το ίδιο. Αυτό ήταν μια τεράστια ανακάλυψη του ανθρώπινου μυαλού. Που αξιοποιήθηκε με τον ιδανικότερο τρόπο από τον Αϊνστάιν.

Ο Γαλιλαίος ήταν αυτός που διαπίστωσε ότι στο κενό τα αντικείμενα ανεξάρτητα από το βάρος τους πέφτοντας από το ίδιο ύψος φθάνουν κάτω στον ίδιο χρόνο. Ο Αϊνστάιν σκέφθηκε πως ένας ελαιοχρωματιστής πέφτοντας (κατά λάθος) από τη σκάλα μέχρι να φθάσει κάτω δεν αισθάνεται το βάρος του.

Ο Μπράιαν Γκριν με την επίδειξη που αναφέραμε στην αρχή απέδειξε με απλούστατο τρόπο ότι πέφτοντας το μπουκάλι το νερό δεν αισθάνεται το βάρος του, δεν πιέζουν τα ανώτερα στρώματα τα κατώτερα για να φύγει από τις οπές και γι’ αυτό σταματούν οι πίδακες.

Το ότι τα πάντα φθάνουν στον ίδιο χρόνο κάτω πέφτοντας στο κενό είναι σήμερα η λεγόμενη ασθενής αρχή της ισοδυναμίας.

Υπάρχει όμως και η ισχυρή λεγόμενη, που τη γνωρίζουμε χάρη στον Αϊνστάιν. Κατ’ αυτήν οι νόμοι της Φυσικής ισχύουν παντού στο Σύμπαν, ανεξάρτητα από κίνηση και βαρύτητα. Και αυτό ίσχυε πάντα από τον καιρό που σχηματίστηκε ο κόσμος. [Ως μια κάποια απόδειξη αναφέρονται οι λεγόμενοι φυσικοί πυρηνικοί αντιδραστήρες στο Οκλο της Γκαμπόν ηλικίας 2 δισεκατομμυρίων ετών, όπου διαπιστώθηκαν διεργασίες με απόκλιση από σήμερα μόλις 1 στο δισεκατομμύριο.]

Ο Νεύτων με τον γνωστό τύπο της παγκόσμιας έλξης υπολόγισε την ένταση που ασκούν οι βαρυτικές δυνάμεις αλλά δεν προσδιόρισε το πώς ασκούνται αυτές οι δυνάμεις.

Ο Αϊνστάιν όμως πρώτα ανακάλυψε ότι τίποτα δεν τρέχει πιο γρήγορα από το φως. Αυτό είναι το πιο σταθερό πράγμα στον κόσμο, οπότε ο χρόνος είναι σχετικός(!), αφού ο καθένας και το κάθε τι που κινείται έχει άλλον χρόνο στο δικό του πλαίσιο αναφοράς. Οσο πιο γρήγορα κινείται τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος του.

Στην συνέχεια αναρωτήθηκε πώς είναι δυνατόν η δύναμη της βαρύτητας να αλλάζει τόσο ακαριαία αν αλλάξει μια μάζα, πιο γρήγορα και από το φως. Με τη βοήθεια και της αρχής της ισοδυναμίας κατάφερε να συνδέσει επιτάχυνση-βαρύτητα και καμπυλότητα του χώρου.

Αρα η αιτία της κίνησης δεν είναι άλλη από την καμπυλότητα του χώρου που αλλάζει και γίνεται μεγαλύτερη όσο πιο μεγάλη είναι η μάζα ενός σώματος. Βάζοντας επάνω σε ένα ελαστικό ύφασμα μια βαριά σφαίρα οι μικρότερες σφαίρες που θα τοποθετήσουμε στο ύφασμα αναγκάζονται να κινηθούν γύρω από τη μεγάλη.

Με βάση τις παραπάνω διαπιστώσεις υπολογίστηκαν οι μάζες, η κίνηση και η κατανομή τους κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του Σύμπαντος και επιβεβαιώθηκε η δημιουργία βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση των μαύρων οπών. Μέχρι τώρα δεν διαψεύστηκαν οι υπολογισμοί. Περιμένουμε τη συνέχεια.

https://www.tovima.gr/2021/07/03/science/ainstain-poioi-kai-giati-ton-fovountai/

Ο Αϊνστάιν στην παραλία.

Ιδιοφυία … αλλά δεν μπορεί παρά να ξεπεραστεί

Με τις δύο θεωρίες της σχετικότητας (ειδική και γενική) ο Αϊνστάιν έφερε τα πάνω κάτω στη φυσική και άλλαξε τις αντιλήψεις μας σχετικά με τον χρόνο, τον χώρο και την ύλη που επικρατούσαν από την εποχή του Ισαάκ Νεύτωνα. Μάλιστα τις άλλαξε σε τέτοιο βαθμό, που αυτή η επανάσταση δεν έχει ενσωματωθεί ακόμα στην καθημερινή μας ζωή: χρειάζεται να καταβάλλουμε προσπάθεια ώστε να κατανοήσουμε την σταθερή ταχύτητα του φωτός, την διαστολή του χρόνου και συστολή του μήκους, τον καμπύλο χωροχρόνο, έναν κόσμο όπου δεν υφίσταται χρόνος…

Η σχετικότητα ελέγχθηκε και επιβεβαιώθηκε πάρα πολλές φορές, με πιο πρόσφατη την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, και κατάφερε να επιβιώσει στον εικοστό αιώνα χωρίς να απορριφθεί. Ανέδειξε τον Αϊνστάιν ως μια από τις μεγαλύτερες ιδιοφυίες στην ιστορία της επιστήμης… Όμως οι φυσικοί δεν έχουν πειστεί ότι αυτό είναι το τέλος της ιστορίας της φυσικής. Οι περισσότεροι πιστεύουν πως η γενική σχετικότητα δεν είναι η «οριστική θεωρία» και ότι θα ξεπεραστεί… Επιπλέον σύμφωνα με τον ίδιο τον Αϊνστάιν, ο οποίος αναζητούσε για μεγάλο χρονικό διάστημα μια θεωρία που να συνδέει τη βαρύτητα και τον ηλεκτρομαγνητισμό: «Δεν υπάρχει καλύτερη μοίρα για μια φυσική θεωρία από το να οδηγήσει σε μια πιο ολοκληρωμένη θεωρία που να αποτελεί την εξέλιξή της» .

Όπως κάθε θεωρία, έτσι και οι δυο θεωρίες της σχετικότητας έχουν κάποιους περιορισμούς: δεν ισχύουν σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως στη μελέτη των πρώτων στιγμών του σύμπαντος και στο εσωτερικό των μελανών οπών. Οι περιπτώσεις αυτές αφορούν συνθήκες με εξαιρετικά έντονη βαρύτητα όπου κυριαρχούν τα κβαντικά φαινόμενα. Είναι αδύνατον να εναρμονιστούν η κβαντική φυσική και η γενική σχετικότητα και να εφαρμοστούν από κοινού σε τέτοιες περιπτώσεις. Η κατανόηση αυτών των φαινομένων απαιτεί μια θεωρία που να συνδέει την γενική σχετικότητα και την κβαντική φυσική. Οι οποίες προς το παρόν φαίνονται ασύμβατες.

Η βαρύτητα εξιτάρει τους φυσικούς καθώς «διαφέρει» από τις άλλες αλληλεπιδράσεις, τον ηλεκτρομαγνητισμό και τις πυρηνικές δυνάμεις. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις περιγράφονται σήμερα σύμφωνα με τους ιδιαίτερους νόμους της κβαντικής φυσικής. Αντιθέτως, η βαρύτητα δεν ακολουθεί τους κβαντικούς νόμους. Περιγράφεται με έναν τρόπο διαφορετικό (τον λεγόμενο κλασικό), που την ταυτίζει με τη γεωμετρική δομή (ή μάλλον «χρονογεωμετρική») ενός καμπύλου χωροχρόνου. Αντίθετα, οι νόμοι που περιγράφουν τις άλλες αλληλεπιδράσεις αφορούν έναν επίπεδο χωροχρόνο χωρίς ειδική γεωμετρική δομή. Επιπλέον, ορισμένοι φυσικοί προβληματίζονται γιατί η δύναμη της βαρύτητας έχει πολύ μικρότερη ισχύ σε σύγκριση με τις άλλες δυνάμεις. Με λίγα λόγια η βαρύτητα φαίνεται να διαφέρει και οι φυσικοί θα ήθελαν να μάθουν το γιατί…

Έτσι, ακόμη κι αν δεν υπάρχει κάτι «συγκεκριμένο» που να έρχεται σε σύγκρουση με τη θεωρία του Αϊνστάιν, αυτή θεωρείται μη ικανοποιητική από τους φυσικούς. Η επιθυμία τους, που είχε ήδη διατυπώσει ο Αϊνστάιν, είναι να ενοποιήσουν όλες τις αλληλεπιδράσεις ως γεωμετρικά φαινόμενα. Αλλά κάτι τέτοιο απαιτεί ένα γεωμετρικό πλαίσιο που για τη φυσική υπερβαίνει τον συνήθη τετραδιάστατο χωρόχρονο: μια μαθηματική οντότητα μεταξύ 10 και 26 διαστάσεων, ώστε να γενικευθεί η έννοια του χωρόχρονου! Η ύλη σε αυτό το πλαίσιο δεν περιγράφεται με τη μορφή σωματιδίων, αλλά με τη μορφή μικροσκοπικών «χορδών» που θα μπορούσαν να δονούνται ή να περιστρέφονται με διάφορους τρόπους εντός αυτού του ευρύτερου πλαισίου. Οι δυνάμεις οφείλονται στον διαχωρισμό ή την ένωση μεταξύ χορδών…

Μια άλλη προσέγγιση, η κβαντική βαρύτητα (ή κβαντική γεωμετρία) επιδιώκει να «ποσοτικοποιήσει» τη βαρύτητα. Αυτό σημαίνει κυρίως τη σύνδεση της βαρύτητας με τον μαθηματικό φορμαλισμό (σε μεγάλο βαθμό αλγεβρικό) της κβαντικής φυσικής, όπως συμβαίνει σήμερα με τις άλλες αλληλεπιδράσεις. Η καμπύλη γεωμετρία του χωρόχρονου πρέπει να αντικατασταθεί από την κβαντική γεωμετρία. Αλλά οι φυσικοί δεν έχουν κατορθώσει ακόμα να ορίσουν αυτή τη γεωμετρία, η κβαντική φύση της οποίας την καθιστά «μεταβλητή» . Παρά τις τεράστιες δυσκολίες σε σχέση με τους υπολογισμούς και την ερμηνεία τους, η προσέγγιση αυτή – ιδίως μια εκδοχή της που ονομάζεται κβαντική βαρύτητα βρόχων – παρουσιάζει ενθαρρυντική πρόοδο.

Έχουν προταθεί και μελετώνται κι άλλες προσεγγίσεις. Η μη αντιμεταθετική γεωμετρία, που αναπτύχθηκε από τον Γάλλο μαθηματικό Άλεν Κον και τους συνεργάτες του, γενικεύει κι αυτή τη συνήθη γεωμετρία, απαλλάσσοντάς την από την έννοια του σημείου. Αυτή η δυσκολία προσδιορισμού μιας θέσης με ακρίβεια μπορεί να φαίνεται υπερβολική. Αλλά η «ασάφεια» αυτής της γεωμετρίας συνάδει απόλυτα με αυτό που υποδηλώνει η κβαντική φυσική: δεν μπορούμε να εντοπίσουμε με ακρίβεια ένα σωματίδιο, υπάρχει πάντα κάποια «αβεβαιότητα» σχετικά με τη θέση του! Η μη αντιμεταθετική γεωμετρία μοιάζει λοιπόν, με μια κβαντισμένη γεωμετρία. Αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον, αφού μια κβαντισμένη βαρύτητα προϋποθέτει μια κβαντισμένη γεωμετρία…

Σε κάθε περίπτωση, είναι πιθανό η επόμενη θεωρία των πάντων να ορίσει μια νέα γεωμετρία που θα δυσκολευόμαστε να κατανοήσουμε, όπως η γενική σχετικότητα βασίστηκε στη «νέα» γεωμετρία που ανακαλύφθηκε τον δέκατο ένατο αιώνα, αρκετά χρόνια μετά τον Νεύτωνα, Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο Αϊνστάιν θα ήταν χαρούμενος, καθώς ονειρευόταν κι ο ίδιος μια απόλυτα γεωμετρική «θεωρία των πάντων» .

https://physicsgg.me/2021/08/25/%ce%bf-%ce%b1%cf%8a%ce%bd%cf%83%cf%84%ce%ac%ce%b9%ce%bd-%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%ce%bb%ce%af%ce%b1/

Επιβεβαιώνεται ξανά η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

WIKIMEDIA COMMONS

 

Ατομικά ρολόγια υψίστης ακριβείας επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Αϊνστάιν για τη διαστολή του χρόνου.

Η ευτυχέστερη στιγμή του Αϊνστάιν.

Το «εύρηκα» του Αϊνστάιν: για έναν παρατηρητή σε ελεύθερη πτώση, δεν υπάρχει βαρύτητα. Καθώς ένας παρατηρητής στέκεται στο πάτωμα ενός δωματίου, δέχεται δυο δυνάμεις: η μία είναι η δύναμη του βάρους και η άλλη η δύναμη στήριξης του πατώματος στα πόδια του. Αν το πάτωμα του διαμερίσματος καταρρεύσει ο παρατηρητής γίνεται «αβαρής» – η ζυγαριά δείχνει μηδέν. Μόλις συναντήσει το δάπεδο του αμέσως από κάτω διαμερίσματος, η βαρύτητα θα επανεμφανιστεί. Εν τω μεταξύ όμως θα είναι ένας αδρανειακός παρατηρητής.

Από την απλή παρατήρηση ότι ένα άτομο που πέφτει ελεύθερα δεν αισθάνεται το βαρυτικό πεδίο προέκυψε το μεγαλύτερο άλμα στην σκέψη του Αϊνστάιν, την συνειδητοποίηση ότι η βαρύτητα μπορεί να είναι ισοδύναμη με την επιτάχυνση. Ότι η βαρύτητα επηρεάζει όλα τα σώματα με τον ίδιο τρόπο επειδή είναι μια ιδιότητα του χωροχρόνου (η καμπυλότητά του) και όχι μια δύναμη που διαδίδεται μέσω του χωροχρόνου (όπως ηλεκτρομαγνητικές ή πυρηνικές δυνάμεις). Όταν εκφράστηκε με τρόπο που είναι ξεκάθαρα ανεξάρτητος από την επιλογή των συντεταγμένων, αυτή η ιδέα εξελίχθηκε στην Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.Οι βάσεις για αυτό που σήμερα είναι γνωστό ως «αρχή της ισοδυναμίας» είχε τεθεί πολύ πριν από τον Αϊνστάιν, δίνοντας ένα συναρπαστικό παράδειγμα ανάπτυξης μιας επιστημονικής ιδέας μέσω της συνεχούς αλληλεπίδρασης μεταξύ θεωρίας και πειράματος. Αυτή η ιδέα ελέγχεται πειραματικά και σήμερα με βελτιωμένες τεχνικές και μετρήσεις, ακόμα και στο διάστημα. Θεωρητικά, η αρχή της ισοδυναμίας (συμπεριλαμβανομένου του αναλλοίωτου Lorentz της ειδικής σχετικότητας – ότι οι νόμοι της φυσικής παραμένουν οι ίδιοι για όλους τους αδρανειακούς παρατηρητές), θεωρείται ως μία από τις πιο θεμελιώδεις αρχές της φύσης. Οι παραβιάσεις της ισοδυναμίας προβλέπονται γενικά σε θεωρίες ενοποίησης της βαρύτητας με «μη γεωμετρικές» θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις, αλλά δεν υπάρχει συμφωνία σχετικά με τη μορφή που θα λάβουν αυτές οι παραβιάσεις.

https://physicsgg.me/2022/09/30/η-ευτυχέστερη-στιγμή-του-αϊνστάιν/

E=mc2: Σπάνιο βίντεο του Αϊνστάιν να εξηγεί τη διασημότερη εξίσωση της επιστήμης.

Viral στο Twitter έχει γίνει τις τελευταίες ημέρες σπάνιο βίντεο με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν να εξηγεί τη διασημότερη εξίσωση της σχετικότητας, πιθανότατα τη διασημότερη εξίσωση στην ιστορία της επιστήμης.Στο ασπρόμαυρο βίντεο ο γερμανός θεωρητικός φυσικός εξηγεί την εξίσωση E=mc²  που περιγράφει την ισοδυναμίας της μάζας και της ενέργειας.Το σύμβολο Ε αντιστοιχεί στην ενέργεια ενός σώματος σε ηρεμία, το m στη μάζα του και το c στην ταχύτητα του φωτός στο κενό, περίπου 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.

H ιστορική εξίσωση προκύπτει από τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας, τη θεωρία του Αϊνστάν που περιγράφει τη σχέση ανάμεσα στον χώρο και τον χρόνο. Η ιδέα της ισοδυναμίας μάζας και ενέργειας άνοιξε το δρόμο στην πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά όπλα, όπου ένα πολύ μικρό μέρος της μάζας του αρχικού ραδιενεργού υλικού μετατρέπεται σε ακτινοβολία.Περίπου μια δεκαετία μετά την ειδική σχετικότητα, ο Αϊνστάν διατύπωσε τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η οποία αφορά την παραμόρφωση του χρόνου και του χώρου από τη μάζα και εξηγεί τη βαρύτητα ως αποτέλεσμα αυτής της παραμόρφωσης.Όπως λέει ο Αϊνστάιν στο βίντεο, «από τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας προκύπτει ότι η μάζα και η ενέργεια είναι και οι δύο διαφορετικές εκδηλώσεις του ίδιου πράγματος –μια κάπως άγνωστη ιδέα για το μέσο μυαλό».«Επιπλέον, η εξίσωση στην οποία η ενέργεια εξισώνεται με τη μάζα, πολλαπλασιαζόμενη με το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός, έδειξε ότι ακόμα και πολύ μικρές ποσότητες μάζας μπορούν να μετατραπούν σε πολύ μεγάλες ποσότητες ενέργειας και το αντίστροφο.Η ισοδυναμία μάζας και ενέργειας, καταλήγει ο Αϊνστάιν, αποδείχθηκε πειραματικά το 1932 από τον Τζον Κόκροφτ και τον Έρνεστ Ουόλτον.Οι δύο ερευνητές, αναφέρει το IFLScience, βομβάρδισαν με μια δέσμη πρωτονίων στόχους από βηρύλλιο και λίθιο για να διασπάσουν το λίθιο σε ήλιο. Μέτρησαν την κινητική ενέργεια των πυρήνων ηλίου που προέκυψαν και διαπίστωσαν ότι ήταν μεγαλύτερη από την συνολική αρχική ενέργεια των πρωτονίων και των πυρήνων λιθίου. Επιβεβαίωσαν επίσης ότι αυτή η αύξηση της ενέργειας συνοδεύτηκε από απώλεια μάζας.Αφότου επιβεβαίωσαν τα ευρήματα με πειράματα με άλλα στοιχεία, οι Κρόκροφτ και Ουόλτον βραβεύτηκαν με το Νόμπελ Φυσικής του 1952.

https://www.in.gr/2022/10/12/b-science/episthmes/emc2-spanio-vinteo-tou-ainstain-na-eksigei-ti-diasimoteri-eksisosi-tis-epistimis/

Η παράξενη μεταθανάτια πορεία του εγκεφάλου του Άλμπερτ Αϊνστάιν

Η τραγική ιστορία του πώς κλάπηκε ο εγκέφαλος του Αϊνστάιν και έγινε 240 κομματια.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πέθανε από ανεύρισμα, σε ηλικία 76 ετών, στο Πανεπιστημιακό Ιατρικό Κέντρο του Πρίνστον στο Πλέινσμπορο του Νιου Τζέρσεϊ. Πριν το θάνατό του, είχε καταστήσει σαφές ότι δεν ήθελε να μελετηθεί ούτε ο εγκέφαλος ούτε το σώμα του. Ο Αϊνστάιν δεν ήθελε να τον λατρεύουν.Μάλιστα, είχε αφήσει πίσω του και συγκεκριμένες οδηγίες σχετικά με τη σορό του. Η τελευταία του επιθυμία ήταν να αποτεφρωθεί και οι στάχτες του να σκορπιστούν στα κρυφά. Εν μέρει έτσι και έγινε, αποτεφρώθηκε και η τέφρα του σκορπίστηκε σε άγνωστη τοποθεσία. Εκτός, δηλαδή, από τον εγκέφαλό του.

Ένα παράξενο ταξίδι για το πιο πολύτιμο μέρος της ανατομίας του

Στη 01:15 τα ξημερώματα της 18ης Απριλίου 1955, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν – θεωρητικός φυσικός, αγωνιστής για την ειρήνη και αδιαμφισβήτητη ιδιοφυΐα – ψιθύρισε μερικές λέξεις στα γερμανικά, πήρε δύο ανάσες και πέθανε. Η νοσοκόμα που είχε βάρδια στο νοσοκομείο του Πρίνστον δεν μιλούσε γερμανικά. Το νόημα των τελευταίων λέξεων του Αϊνστάιν χάθηκε για πάντα.Η αποτέφρωση του έγινε αργότερα την ίδια μέρα στο Τρέντον. Την επομένη, ο ο γιος του, Χανς Άλμπερτ, έμαθε ότι το σώμα του πατέρα του δεν είχε μείνει άθικτο. Στο πρωτοσέλιδο των New York Times έγραφε «ο εγκέφαλος που επεξεργάστηκε τη θεωρία της σχετικότητας και κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη της πυρηνικής σχάσης» είχε αφαιρεθεί «για επιστημονική μελέτη».Αμέσως μετά το θάνατο του, ο άνθρωπος που επέβλεψε τη νεκροψία του αείμνηστου φυσικού – ένας παθολόγος ονόματι Thomas Stoltz Harvey – άνοιξε το κρανίο του και αφαίρεσε το περίφημο περιεχόμενό του. Ο Harvey έκοψε τον εγκέφαλο σε 2 σετ των 200 εξαιρετικά λεπτών τεμαχίων ιστού. Δεν ξεπερνούσαν το μισό πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. 

Χωρίς την άδεια της οικογένειας του Αϊνστάιν, τοποθέτησε αυτές τις «φέτες» εγκεφάλου σε διαφάνειες και τις μοίρασε σε άγνωστο αριθμό ερευνητών. Ήλπιζε ότι θα μπορούσαν να αποκαλύψουν τα κρυμμένα μυστικά της ιδιοφυίας. Αφού η σύζυγος του απείλησε να πετάξει τα κομμάτια που απέμεναν σε βάζα σπίτι του, τα φύλαξε σε ένα κουτί μηλίτη κάτω από το ψυγείο με τις μπύρες.

Που είναι τα κομμάτια σήμερα;

Ο Harvey κράτησε το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου του Αϊνστάιν μέχρι το 1998. Τελικά επέστρεψε τα υπολείμματα στο Πανεπιστημιακό Ιατρικό Κέντρο του Πρίνστον, 43 χρόνια μετά. Σήμερα, οι επιστήμονες επιτρέπεται να ρίξουν μια ματιά στον εγκέφαλο, μόνο αν υποβάλουν στο Ιατρικό Κέντρο μια πολύ πειστική πρόταση.Tο μόνο μόνιμο μέρος για να δείτε κομμάτια του εγκεφάλου που άλλαξε τον κόσμο είναι το Μουσείο Mütter στη Φιλαδέλφεια. Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ιατρικά μουσεία της Αμερικής, περιέχει ένα τεράστιο σύνολο ανατομικών δειγμάτων, οργάνων και ιατρικών μοντέλων.Προς υπεράσπιση του Harvey, αυτό που έκανε δεν ήταν ιδιαίτερα ασυνήθιστο για εκείνη την εποχή. Κατάφερε αργότερα να πάρει την άδεια από τον Χανς Άλμπερτ να κρατήσει τον εγκέφαλο, εφόσον τον χρησιμοποιούσε μόνο για επιστημονικές μελέτες.

https://www.tovima.gr/2022/11/02/world/i-parakseni-metathanatia-poreia-tou-egkefalou-tou-almpert-ainstain/

Η τραγική ιστορία για το πώς κλάπηκε ο εγκέφαλος του Αϊνστάιν.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο βραβευμένος με Νόμπελ φυσικός που έδωσε στον κόσμο τη θεωρία της σχετικότητας, το E = mc2 και το νόμο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, είχε προφανώς ένα πολύ ιδιαίτερο μυαλό. Τόσο ιδιαίτερο που όταν πέθανε στο νοσοκομείο του Πρίνστον, στις 18 Απριλίου 1955, ο εφημερεύων παθολόγος, Τόμας Χάρβεϊ, τον έκλεψε.

ΟΑϊνστάιν δεν ήθελε να μελετηθεί ο εγκέφαλος ή το σώμα του- δεν ήθελε να τον λατρεύουν. «Είχε αφήσει πίσω του συγκεκριμένες οδηγίες σχετικά με τα λείψανά του, να τα αποτεφρώσουν και να σκορπίσουν τις στάχτες κρυφά, προκειμένου να αποθαρρύνει τους ειδωλολάτρες» γράφει ο Μπρίαν Μπάρελ στο βιβλίο του 2005, Postcards from the Brain Museum.Αλλά ο Χάρβεϊ πήρε τον εγκέφαλο ούτως ή άλλως, χωρίς την άδεια του Αϊνστάιν ή της οικογένειας του,

Σε ποιον Θεό πίστευε ο Αϊνστάιν;

«Όταν το γεγονός έγινε γνωστό λίγες μέρες αργότερα, ο Χάρβεϊ κατάφερε να αποσπάσει μια απρόθυμη και αναδρομική ευλογία από τον γιο του Αϊνστάιν, Χανς Άλμπερτ, με τον γνωστό πλέον όρο ότι οποιαδήποτε έρευνα θα διεξαγόταν αποκλειστικά προς το συμφέρον της επιστήμης» γράφει ο Μπάρελ.

Photo: Wikimedia Commons

Photo: Wikimedia Commons

Τον πήρε μαζί του

Σύντομα ο Χάρβεϊ έχασε τη δουλειά του στο νοσοκομείο του Πρίνστον και πήγε τον εγκέφαλο στη Φιλαδέλφεια, όπου τον τεμάχισε σε 240 κομμάτια και τον συντήρησε σε σελοϊδίνη, μια σκληρή και ελαστική μορφή κυτταρίνης. Μοίρασε τα κομμάτια σε δύο βάζα και τα αποθήκευσε στο υπόγειό του.Εκεί που νομίζετε ότι αυτή η ιστορία δεν μπορεί να γίνει πιο παράξενη, γίνεται, όπως εξηγεί ο Μπάρελ.Μετά την απειλή της συζύγου του Χάρβεϊ να πετάξει τον εγκέφαλο, εκείνος επέστρεψε για να τον πάρει και τον πήρε μαζί του στις μεσοδυτικές πολιτείες. Για ένα διάστημα εργάστηκε ως ιατρικός επόπτης σε ένα εργαστήριο βιολογικών δοκιμών στη Γουιτσίτα του Κάνσας, κρατώντας τον εγκέφαλο σε ένα κουτί μηλίτη κρυμμένο κάτω από ένα ψυγείο μπύρας. Μετακόμισε ξανά, στο Γουέστον του Μιζούρι, και άσκησε την ιατρική ενώ προσπαθούσε να μελετήσει τον εγκέφαλο στον ελεύθερο χρόνο του, μόνο που έχασε την ιατρική του άδεια το 1988, αφού απέτυχε σε τριήμερες εξετάσεις επάρκειαςΣτη συνέχεια μετακόμισε στο Λόρενς του Κάνσας, έπιασε δουλειά σε εργοστάσιο παραγωγής πλαστικών, μετακόμισε σε ένα διαμέρισμα του δεύτερου ορόφου δίπλα σε ένα βενζινάδικο και έγινε φίλος με έναν γείτονα, τον ποιητή των μπιτ, Γουίλιαμ Μπάροουζ. Οι δύο άνδρες συναντιόντουσαν τακτικά για ποτό στη βεράντα του Μπάροουζ.Ο Χάρβεϊ έλεγε ιστορίες για τον εγκέφαλο, για την αποκοπή κομματιών για να τα στείλει σε ερευνητές σε όλο τον κόσμο. Ο Μπάροουζ, με τη σειρά του, καυχιόταν στους επισκέπτες ότι μπορούσε να έχει ένα κομμάτι του Αϊνστάιν όποτε ήθελε.

Photo: Wikimedia Commons

Για να πάμε λίγο μπροστά

Το 1985, ο Harvey και οι συνεργάτες του στην Καλιφόρνια δημοσίευσαν την πρώτη μελέτη του εγκεφάλου του Αϊνστάιν, υποστηρίζοντας ότι είχε μια ανώμαλη αναλογία δύο τύπων κυττάρων, νευρώνων και γλοίας. Εκείνη τη μελέτη ακολούθησαν άλλες πέντε, οι οποίες ανέφεραν πρόσθετες διαφορές σε μεμονωμένα κύτταρα ή σε συγκεκριμένες δομές στον εγκέφαλο του Αϊνστάιν. Οι ερευνητές λένε ότι η μελέτη του εγκεφάλου του Αϊνστάιν θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκάλυψη των νευρολογικών βάσεων της νοημοσύνης.Αλλά αυτή η υπόθεση είναι ανοησία και οι μελέτες είναι ανοησίες, τουλάχιστον σύμφωνα με τον Τέρενς Χάινς, καθηγητή ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Pace.Ο Χάινς παρουσίασε μια αφίσα στο ετήσιο συνέδριο της Εταιρείας Γνωστικής Νευροεπιστήμης (Cognitive Neuroscience Society) περιγράφοντας όλους τους τρόπους με τους οποίους κάθε μία από τις έξι μελέτες είναι εσφαλμένη.

Δείτε το βίντεο

Μερικά από τα κυριότερα σημεία:

-Στην αρχική έκθεση του 1985, ο Χάρβεϊ και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι στην περιοχή Brodmann Area 39 -μια περιοχή όπου συναντώνται ο κροταφικός, ο βρεγματικός και ο ινιακός λοβός- η αναλογία νευρώνων προς γλοία του Αϊνστάιν ήταν σημαντικά μικρότερη από ό,τι ήταν στην ίδια περιοχή σε 11 άλλους εγκεφάλους ελέγχου.Αλλά η ομάδα ελέγχου δεν ήταν τόσο ευρεία: Οι εγκέφαλοι προέρχονταν από άτομα ηλικίας 47 έως 80 ετών, ενώ ο Αϊνστάιν πέθανε σε ηλικία 76 ετών. Οι εγκέφαλοι ελέγχου ήταν επίσης φρέσκοι, ενώ ο εγκέφαλος του Αϊνστάιν είχε μαραζώσει σε υπόγεια και ψυγεία μπύρας για τρεις δεκαετίες. Ίσως το πιο προβληματικό είναι ότι η μέτρηση των κυττάρων είναι υποκειμενική υπόθεση και οι ερευνητές που έκαναν τις μετρήσεις των κυττάρων γνώριζαν ποιος ιστός ήταν του Αϊνστάιν και ποιος όχι.

-Το 1996, ο Χάρβεϊ συνεργάστηκε με έναν επιστήμονα από την Αλαμπάμα και μέτρησε τους νευρώνες στην περιοχή Brodmann Area 9 του Αϊνστάιν – μέρος του μετωπιαίου φλοιού – καθώς και εκείνους πέντε ατόμων ελέγχου. Δεν υπήρχαν διαφορές στον αριθμό των νευρώνων ή στο μέγεθος των νευρώνων, διαπίστωσε η μελέτη, αλλά ο ιστός του Αϊνστάιν ήταν λεπτότερος από τους άλλους. Πιο πυκνά στοιβαγμένοι νευρώνες, υπέθεσαν οι συγγραφείς, σημαίνει ότι τα μηνύματα από κύτταρο σε κύτταρο διανύουν μικρότερες αποστάσεις, γεγονός που μπορεί να σημαίνει συνολικά ταχύτερη επεξεργασία. Αυτό είναι αρκετά τραβηγμένο. Όπως επισημαίνει ο Χάινς, το εύρημα βασίστηκε σε μόλις ένα τετραγωνικό χιλιοστό του εγκεφάλου του Αϊνστάιν.

-Το 1999, ο Χάρβεϊ και οι Καναδοί συνεργάτες του έβαλαν τον εγκέφαλο του Αϊνστάιν σε ένα από τα πιο έγκυρα ιατρικά περιοδικά του κόσμου, το The Lancet. Βασιζόμενοι σε παλιές φωτογραφίες που είχαν ληφθεί από τον εγκέφαλο του Αϊνστάιν πριν αυτός κοπεί, οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι ο Αϊνστάιν είχε ένα ανώμαλο μοτίβο αναδίπλωσης σε μέρος του βρεγματικού λοβού του, μια περιοχή που έχει συνδεθεί με τη μαθηματική ικανότητα. Ανέφεραν επίσης ότι οι βρεγματικοί λοβοί του ήταν κατά 15 τοις εκατό ευρύτεροι και πιο συμμετρικοί από εκείνους των εγκεφάλων της έρευνας. Για άλλη μια φορά, όμως, οι ερευνητές γνώριζαν ποιες φωτογραφίες έδειχναν τον εγκέφαλο του Αϊνστάιν.

Photo: YouTube

Ευφυία ή αντίληψη ή και τα δύο;

Το πόσο έξυπνος ήταν ο Αϊνστάιν φαίνεται επίσης επειδή κατάλαβε πολύ καλά την εμμονή του κοινού μαζί του, την εμμονή μας με τη διασημότητα και την ιδιαιτερότητα. Ήξερε ότι αν του δινόταν η ευκαιρία, οι επιστήμονες θα μελετούσαν τους νευρώνες και τα γλοία του εγκεφάλου του, τα sulci και τα gyri, και θα έκαναν μεγάλες δηλώσεις για το τι κάνει μια ιδιοφυΐα. Και ήξερε ότι θα ήταν μπούρδες.Όπως υποτίθεται ότι έγραψε ο Αϊνστάιν, αλλά μάλλον δεν έγραψε πραγματικά, σε έναν πίνακα στο γραφείο του στο Πρίνστον: «Δεν μπορούν να μετρηθούν όλα όσα μετράνε και δεν μετράνε όλα όσα μπορούν να μετρηθούν».

https://www.tanea.gr/2023/03/14/science-technology/i-tragiki-istoria-gia-to-pos-klapike-o-egkefalos-tou-ainstain/

Γιατί E = mc^2;

Τι σημαίνει πραγματικά η εξίσωση E=mc²; Ο Δρ Brian Cox και ο Καθηγητής Jeff Forshaw μας προσκαλούν σε ένα ταξίδι στα σύνορα της επιστήμης του εικοστού πρώτου αιώνα για να ξεδιαλύνουμε τη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν. Εξηγώντας και απλουστεύοντας τις έννοιες της ενέργειας, της μάζας και του φωτός -και ταυτόχρονα διαλύοντας κοινές παρανοήσεις- δείχνουν ότι μέσα σε αυτή την εξίσωση εμπεριέχεται η ίδια η δομή της φύσης. Στην πορεία αυτού του ταξιδιού, μας συντροφεύουν σε μια επίσκεψη σε ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά πειράματα που έχουν διεξαχθεί ποτέ: στον διάσημο Μεγάλο Συγκρουστήρα Αδρονίων, έναν γιγάντιο επιταχυντή σωματιδίων που είναι ικανός να αναπαράγει συνθήκες που επικρατούσαν κλάσματα του δευτερολέπτου μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη. Προϊόν της συνεργασίας ενός διακεκριμένου εκλαϊκευτή της φυσικής και ενός από τους νεώτερους καθηγητές της Μεγάλης Βρετανίας, το Γιατί E=mc²; είναι μια από τις πιο συναρπαστικές και εύληπτες εξηγήσεις της θεωρίας της σχετικότητας.

Brian Cox & Jeff Forshaw, «Γιατί E = mc²;» (και γιατί πρέπει να μας ενδιαφέρει) – Μετάφραση: Γιάννης Παπαδόγγονας – Θεώρηση μετάφρασης: Ανδρομάχη Σπανού

Περιεχόμενα
Ευχαριστίες ix
Πρόλογος xi
1 Χώρος και χρόνος 1
2 Η ταχύτητα του φωτός 15
3 Ειδική σχετικότητα 29
4 Χωρόχρονος 45
5 Γιατί E = mc²; 81
6 Και γιατί πρέπει να μας ενδιαφέρει; Άτομα, ποντικοπαγίδες και η ενέργεια των άστρων 111
7 Η προέλευση της μάζας 131
8 Στρέβλωση του χωροχρόνου 167
Ευρετήριο 185

Πρόλογος
Στόχος μας σε αυτό το βιβλίο είναι να περιγράψουμε τη θεωρία του Αϊνστάιν για τον χώρο και τον χρόνο με τον απλούστερο δυνατό τρόπο, και ταυτόχρονα να αποκαλύψουμε τη βαθιά ομορφιά της. Εν τέλει, αυτό θα μας επιτρέψει να φτάσουμε στη διάσημη εξίσωσή του E = mc² χρησιμοποιώντας μαθηματικά όχι πιο περίπλοκα από το πυθαγόρειο θεώρημα. Και δεν χρειάζεται να ανησυχείτε αν δεν μπορείτε να θυμηθείτε το πυθαγόρειο θεώρημα, διότι θα το περιγράψουμε κι αυτό. Ένας εξίσου σημαντικός στόχος μας είναι ο κάθε αναγνώστης που θα διαβάσει αυτό το μικρό βιβλίο να κατανοήσει πώς σκέπτονται οι σύγχρονοι φυσικοί για τη φύση και πώς οικοδομούν θεωρίες που αποβαίνουν εκπληκτικά χρήσιμες και τελικά αλλάζουν τη ζωή μας. Οικοδομώντας ένα μοντέλο του χώρου και του χρόνου, ο Αϊνστάιν προλείανε το έδαφος για να κατανοήσουμε πώς λάμπουν τα άστρα, αποκάλυψε τον βαθύτερο λόγο που λειτουργούν οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι γεννήτριες, και σε τελική ανάλυση έθεσε το θεμέλιο πάνω στο οποίο εδράζεται όλη η σύγχρονη φυσική. Το βιβλίο αυτό σκοπεύει επίσης να είναι προκλητικό και απαιτητικό. Το θέμα δεν είναι η φυσική καθ’ εαυτή: όπως θα διαπιστώσουμε στην πορεία του βιβλίου, οι θεωρίες του Αϊνστάιν είναι πολύ καλά τεκμηριωμένες και υποστηρίζονται από πάμπολλα πειραματικά δεδομένα. Θα πρέπει βέβαια να τονίσουμε ότι, εν ευθέτω χρόνω, πιθανόν ο Αϊνστάιν να υποχωρήσει αναγκαστικά μπροστά σε μια ακόμα πιο ακριβή εικόνα της φύσης. Στις φυσικές επιστήμες δεν υπάρχουν καθολικές αλήθειες, αλλά μόνο θεωρήσεις του κόσμου οι οποίες δεν έχουν ακόμα αποδειχθεί λανθασμένες. Το μόνο που μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα είναι ότι, προς το παρόν, η θεωρία του Αϊνστάιν λειτουργεί. Η πρόκληση που προαναφέραμε έγκειται στον τρόπο με τον οποίο η επιστήμη μάς καλεί να σκεφτούμε για τον κόσμο γύρω μας. Καθένας από εμάς, είτε έχει σπουδάσει κάποια φυσική επιστήμη είτε όχι, έχει κάποια διαισθητική αντίληψη, και όλοι μας βγάζουμε κάποια συμπεράσματα για τον κόσμο από τις καθημερινές μας εμπειρίες. Αν όμως υποβάλουμε τις παρατηρήσεις μας στο ψυχρό και ακριβές φως της επιστημονικής μεθόδου, συχνά ανακαλύπτουμε ότι η φύση ανατρέπει τη διαίσθησή μας. Στην πορεία αυτού του βιβλίου, θα ανακαλύψουμε ότι όταν τα πράγματα κινούνται με μεγάλες ταχύτητες, οι έννοιες της κοινής λογικής σχετικά με τον χώρο και τον χρόνο καταρρέουν και αντικαθίστανται από κάτι εντελώς νέο, αναπάντεχο και κομψό. Το δίδαγμα που προκύπτει είναι ευεργετικό και αφυπνιστικό, και αφήνει πολλούς επιστήμονες με μια αίσθηση δέους: Το σύμπαν είναι πολύ πιο πλούσιο απ’ ό,τι μας κάνουν ίσως να πιστεύουμε οι καθημερινές μας εμπειρίες. Ίσως το πιο υπέροχο απ’ όλα είναι το γεγονός ότι η νέα φυσική, παρά τον πλούτο της, διέπεται από μια μαγευτική μαθηματική κομψότητα.Όσο δύσκολη κι αν φαίνεται μερικές φορές, η φυσική επιστήμη κατά βάθος δεν είναι περίπλοκο αντικείμενο. Θα αποτολμούσε ίσως να πει κανείς ότι είναι μια προσπάθεια να εξαλειφθούν οι έμφυτες προκαταλήψεις μας προκειμένου να παρατηρήσουμε τον κόσμο όσο το δυνατόν πιο αντικειμενικά. Αν και σε αυτό της τον στόχο μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο επιτυχημένη, ωστόσο ελάχιστοι μπορούν να αμφισβητήσουν την επιτυχία της στο να μας διδάξει πώς «λειτουργεί» το σύμπαν. Το πραγματικά δύσκολο είναι να μάθουμε να μην εμπιστευόμαστε αυτό που ίσως αρεσκόμαστε να θεωρούμε κοινή λογική. Διδάσκοντάς μας να αποδεχόμαστε τη φύση όπως είναι, και όχι όπως η προκατάληψή μας ίσως υποδεικνύει ότι θα έπρεπε να είναι, η επιστημονική μέθοδος έχει διαμορφώσει τον σύγχρονο τεχνολογικό κόσμο. Εν ολίγοις, λειτουργεί.Στο πρώτο μισό του βιβλίου θα συναγάγουμε την εξίσωση E = mc². Λέγοντας ότι θα «συναγάγουμε», εννοούμε ότι θα δείξουμε πώς έφτασε ο Αϊνστάιν στο συμπέρασμα ότι η ενέργεια ισούται με τη μάζα επί το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός, που είναι αυτό που μας λέει η εξίσωση. Αν σκεφτείτε για μια στιγμή αυτή τη σχέση, θα σας φανεί πολύ παράξενη. Ίσως το πιο γνωστό είδος ενέργειας είναι η ενέργεια της κίνησης· αν κάποιος μας ρίξει στο πρόσωπο μια μπάλα του κρίκετ, όταν μας χτυπήσει θα μας πονέσει. Ένας φυσικός θα έλεγε πως ο λόγος είναι ότι ο ρίπτης έδωσε ενέργεια στην μπάλα του κρίκετ, και η ενέργεια αυτή μεταβιβάζεται στο πρόσωπό μας όταν αυτό σταματάει την μπάλα. Η μάζα είναι ένα μέτρο του πόση πολλή ύλη περιέχει ένα αντικείμενο. Μια μπάλα του κρίκετ έχει μεγαλύτερη μάζα από ένα μπαλάκι του πινγκ-πονγκ, αλλά λιγότερη από έναν πλανήτη. Αυτό που λέει η σχέση E = mc² είναι ότι η ενέργεια και η μάζα μπορούν να εναλλάσσονται, περίπου όπως τα δολάρια μπορούν να ανταλλάσσονται με ευρώ, και ότι ο «παράγοντας ισοτιμίας» της μετατροπής είναι η ταχύτητα του φωτός στο τετράγωνο. Πώς στο καλό μπόρεσε ο Αϊνστάιν να φτάσει σε αυτό το συμπέρασμα, και πώς είναι δυνατόν η ταχύτητα του φωτός να εμφανίζεται σε μια εξίσωση που αφορά τη σχέση μεταξύ ενέργειας και μάζας; Στην πορεία μας προς αυτή την εξίσωση δεν προϋποθέτουμε καμία πρότερη επιστημονική γνώση, και αποφεύγουμε τα μαθηματικά όσο γίνεται περισσότερο. Ωστόσο, ο στόχος μας είναι να προσφέρουμε στον αναγνώστη μια γνήσια εξήγηση (και όχι απλά μια περιγραφή) της επιστήμης. Από αυτή τη σκοπιά, ιδιαίτερα, ελπίζουμε ότι θα προσφέρουμε κάτι καινούργιο.Στο τελευταίο μέρος του βιβλίου, θα δούμε πώς η εξίσωση E = mc² αποτελεί τη βάση της κατανόησής μας για τους μηχανισμούς του σύμπαντος. Γιατί λάμπουν τα άστρα; Γιατί η πυρηνική ενέργεια είναι τόσο πιο αποδοτική από τον γαιάνθρακα ή το πετρέλαιο; Τι είναι η μάζα; Το ερώτημα αυτό θα μας οδηγήσει στον κόσμο της σύγχρονης σωματιδιακής φυσικής, στον Μεγάλο Συγκρουστήρα Αδρονίων στο CERN της Γενεύης, και στο κυνήγι για το σωματίδιο Higgs το οποίο είναι πιθανόν να οδηγήσει σε μια εξήγηση για την ίδια την προέλευση της μάζας [βλ. Σ.τ.Μ. στη σελ. 162]. Το βιβλίο τελειώνει με την εκπληκτική ανακάλυψη του Αϊνστάιν ότι η δομή του χώρου και του χρόνου είναι εν τέλει υπεύθυνη για τη δύναμη της βαρύτητας, και την παράξενη ιδέα ότι η Γη πέφτει «σε ευθεία γραμμή» γύρω από τον Ήλιο.

Διαβάστε το 1ο κεφάλαιο: Χώρος και χρόνος

Ο ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ BRIAN COX CBE FRS είναι Καθηγητής Σωματιδιακής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ και Καθηγητής της Royal Society με αντικείμενο τη διάδοση των θετικών επιστημών στο ευρύ κοινό. Έχει εργαστεί στον Μεγάλο Συγκρουστήρα Αδρονίων στο CERN, στη Γενεύη, στον επιταχυντή HERA στο κέντρο DESY, στο Αμβούργο, και στον επιταχυντή Tevatron στο Fermilab, στο Σικάγο. Ο Cox έχει γράψει και παρουσιάσει πολλές τηλεοπτικές σειρές για το BBC, μεταξύ των οποίων οι Wonders of the Solar System, Wonders of the Universe, Wonders of Life, Human Universe, Forces of Nature, The Planets και The Universe. Είναι επίσης συμπαρουσιαστής της ραδιοφωνικής σειράς και των διαδικτυακών ηχητικών εκπομπών The Infinite Monkey Cage. Ο Cox έχει επίσης γράψει τρία ευπώλητα βιβλία θετικών επιστημών με τον Jeff Forshaw. Για πολλά χρόνια, έχει διδάξει το μάθημα της εισαγωγής στη σχετικότητα και την κβαντομηχανική στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, με τον Jeff Forshaw.
Ο ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ JEFF FORSHAW είναι θεωρητικός φυσικός και Καθηγητής Σωματιδιακής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Μαζί με τον Καθηγητή Cox, έχει γράψει τρία ευπώλητα βιβλία θετικών επιστημών: Γιατί E=mc²;, The Quantum Universe και Universal. Έχει γράψει περισσότερα από 100 επιστημονικά ερευνητικά άρθρα και συμμετέχει σε διεθνή επιστημονικά φεστιβάλ και εκδηλώσεις για παιδιά και ενήλικες. Έχει τιμηθεί με το Μετάλλιο James Clerk Maxwell από το Institute of Physics της Μεγάλης Βρετανίας το 1999 για την εξέχουσα συμβολή του στη θεωρητική φυσική ως νέος ερευνητής, και με το Μετάλλιο Kelvin το 2013 για την εξέχουσα και συνεχή συμβολή του στη διάδοση της φυσικής στο ευρύ κοινό.

πηγή: https://efaltirio.gr/book/giati_emc2

Tο Χάικου του Αινστάιν.

O αμερικανός φυσικός Μatt Strassler – γνωστός από το μπλογκ του «Of Particular Significance» -, πριν από λίγο καιρό κυκλοφόρησε το βιβλίο του με τίτλο «Waves In An Impossible Sea». Εκεί, ξεκινώντας από την περιγραφή των θεμελιωδών φυσικών εννοιών όπως: μάζα, ενέργεια, κύματα, πεδία – χωρίς να χρησιμοποιεί καμία εξίσωση, φτάνει στην έννοια του wavicle (κυματίδιο;) και «το Χάικου του Αινστάιν»:
Ε ίσο με f ∙ h
Και Ε ίσο με m ∙ c στο τετράγωνο
Από αυτούς τους σπόρους, ο κόσμος.
Στη συνέχεια μας εξηγεί τι είναι και πώς συμπεριφέρεται το πεδίο Higgs και τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το σύμπαν.

Το ενδιαφέρον με το βιβλίο του Strassler είναι ότι δεν ολοκληρώθηκε με την έκδοσή του, αλλά θα συνεχίσει να ζει και να αναπτύσσεται στον ιστότοπο profmattstrassler.com. Εκεί αναλύονται και επεκτείνονται περαιτέρω κάποια θέματα που προκαλούν οι ερωτήσεις των αναγνωστών.  Για παράδειγμα, περιγράφει στο μπλογκ του με διαφορετικά παραδείγματα από αυτά που χρησιμοποιεί στο βιβλίο του, ένα «νέο τύπο στάσιμων κυμάτων» χωρίς όρια, τα οποία βοηθούν στην κατανόηση του πεδίου Higgs (‘Yes, Standing Waves Can Exist Without Walls‘, ‘A Wave That Stands On Its Own’ και ‘How To Make A Standing Wave Without Edges‘)

Ο Matt Strassler με τη συγγραφή του βιβλίου «Waves In An Impossible Sea» επιχειρεί την διόρθωση των fibs στην φυσική (phibs) – κυρίως σχετικά με το πεδίο Higgs. Τα phibs προκύπτουν στην προσπάθεια δημοσιογράφων και επιστημόνων να περιγράψουν όσο το δυνατόν απλούστερα τις φυσικές έννοιες [phibs=αθώα ψεμματάκια (fibs) στη Φυσική].

Παρότι το βιβλίο του Strassler δεν κυκλοφορεί (ακόμα) στα ελληνικά, βλέπουμε ότι έδωσε την παρακάτω συνέντευξη στην Ελένη Τζαννάτου, η οποία δημοσιεύθηκε στην Καθημερινή:

Ματ Στράσλερ: «Μια μέρα το πεδίο Χιγκς μπορεί να μας εξολοθρεύσει»

Ο Αμερικανός φυσικός εξηγεί στην «Κ» πώς ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί ο ανθρώπινος οργανισμός είναι βασικά ίδιος με τον τρόπο που λειτουργεί το σύμπαν

Πώς το να υπάρχουμε πάνω στη γη μας κάνει να μοιάζουμε σαν ήρωες κατασκοπικού θρίλερ που κρέμονται από ένα τρένο που τρέχει με 240 χιλιόμετρα την ώρα; Μοιάζει το σύμπαν με μια τεράστια κιθάρα; Είναι το πεδίο Χιγκς βασικά μία γιγάντια, συμπαντική σούπα; 
Μπορεί τα παραπάνω να ακούγονται ακατανόητα και περίπλοκα, μα αν κανείς διαβάσει το βιβλίο του Ματ Στράσλερ «Waves In An Impossible Sea» όλα θα αρχίσουν να βγάζουν νόημα. Ο Αμερικανός θεωρητικός φυσικός έχει αφιερώσει τις τελευταίες τρεις δεκαετίες στη μελέτη της θεωρίας χορδών, της κβαντικής και της μοριακής φυσικής. Σχεδόν τα μισά από αυτά τα χρόνια έχει αφοσιωθεί στη λεγόμενη εκλαϊκευμένη επιστήμη, δηλαδή στο να εξηγεί με όσο το δυνατόν πιο απλά λόγια και χωρίς πολλά έως καθόλου μαθηματικά στον μέσο άνθρωπο τις πιο σύνθετες επιστημονικές ιδέες. Κάτι που κάνει κυρίως μέσα από το μπλογκ του «Of Particular Significance». 

Στο νέο του βιβλίο προσπαθεί να μας εξηγήσει πώς βασικά ο ανθρώπινος οργανισμός λειτουργεί όπως ακριβώς και το σύμπαν. Τον αναζητήσαμε για να μας εξηγήσει μερικά πράγματα ακόμα. 

– Στο βιβλίο σας «Waves In An Impossible Sea» οδηγείστε στο συμπέρασμα ότι ο ανθρώπινος οργανισμός λίγο πολύ λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί το σύμπαν. Αυτή η παρατήρηση τι μπορεί να μας μάθει για τη ζωή;

– Συχνά σκεφτόμαστε το σύμπαν σαν ένα τεράστιο μαύρο κενό που είναι πολύ μακριά και τείνουμε να ξεχνάμε ότι ο ανθρώπινος κόσμος και το σύμπαν είναι συνυφασμένα. Υπάρχει μια πραγματική αίσθηση ότι είμαστε ενσωματωμένοι στο σύμπαν. Εν τέλει, όλες οι λειτουργίες του μπορούν να ειδωθούν από τα μικρότερα ως τα μεγαλύτερα πράγματα. Οι παράξενες ιδιότητες των ατόμων (δηλαδή η φυσική σε κβαντικό επίπεδο) επηρεάζουν τόσο λεπτομέρειες των άστρων όσο και την ανθρώπινη βιοχημεία. Οταν άστρα σαν τον ήλιο πεθαίνουν, γίνονται «λευκοί νάνοι» και αποφεύγουν την κατάρρευση με τον ίδιο τρόπο που τα οστά μας συγκρατούν το βάρος μας. Οι αρχές του Αϊνστάιν για τη σχετικότητα παίζουν βασικό ρόλο στους πυρήνες των άστρων και τη μάζα κάθε ανθρώπινου σώματος. Υπάρχει μόνο ένας κόσμος και παίζουμε με τους κανόνες του.Υπάρχει και κάτι πιο βαθύ. Τα στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελούμαστε όπως τα ηλεκτρόνια, είναι περισσότερο κύματα παρά σωματίδια. Είναι σαν «ρυτιδώσεις» σε οντότητες που επεκτείνονται στον κόσμο. Αν και η λέξη σωματίδιο υπονοεί πως τα ηλεκτρόνια είναι σαν κόκκοι άμμου, θυμίζουν περισσότερο ηχητικά κύματα στον αέρα. Τα ηχητικά κύματα είναι μια ένδειξη κινούμενου αέρα. Με έναν ανάλογο τρόπο, τα σωματίδια του σώματός μας είναι ενδείξεις του σύμπαντος σε κίνηση. Δεν βρίσκονται απλά στο σύμπαν, είναι μέρος του. Το ίδιο ισχύει και για μας. Αντί να είμαστε άποικοι του σύμπαντος, αναδυόμαστε από αυτό. 

– Παρά λοιπόν τις ομοιότητες του σύμπαντος και του ανθρώπινου συστήματος, ποια είναι η πιο θεμελιώδης διαφορά τους;

– Αυτό που ξεχωρίζει τα έμβια όντα είναι η οργάνωσή τους σε υψηλό επίπεδο πολυπλοκότητας. Τα περισσότερα μέρη του σύμπαντος –άστρα, βουνά, οργανικά μόρια– είναι πολύ απλούστερα και μπορούν να περιγραφούν με σχετική ευκολία. Αν και φτιαγμένοι από τα ίδια υλικά με όλα τα άλλα, οι έμβιοι οργανισμοί έχουν εκπληκτική δομή, μπορούν να απορροφήσουν αέρα και φαγητό και να λάβουν από αυτά την ενέργεια για την αντίληψη, την κίνηση, την αυτοάμυνα και, στην περίπτωση του ανθρώπου, τη σύνθετη σκέψη. Η φυσική βρίσκεται στην καρδιά αυτών των διαδικασιών. Φυσικά, όμως, υπάρχουν πολλά ακόμα να αναγνωρίσει κανείς στο τι σημαίνει να είσαι άνθρωπος και αφορά και τη χημεία, τη βιολογία, τη φυσιολογία, την ψυχολογία, την κοινωνιολογία και ούτω καθεξής. 

– Στο βιβλίο αναφέρεστε και στις τρομερές ποσότητες ενέργειας που κουβαλάμε σαν είδος. Ολη αυτή η ενέργεια θα μπορούσε στο μέλλον να χρησιμοποιηθεί για άλλους σκοπούς; Με άλλα λόγια, θα φτάσουμε σε ένα σημείο όπου θα μπορούμε να ανακυκλώνουμε την ίδια μας την ενέργεια σε νέες μορφές; 

– Αυτό ανακαλύφθηκε από τον Αϊνστάιν, όταν συνειδητοποίησε ότι η μάζα είναι μια κρυφή μορφή ενέργειας. Βρίσκεται σε όλα τα άτομα, συμπεριλαμβανομένων και των μη ανθρώπινων αντικειμένων, οπότε δεν θα χρειαζόταν να αντλήσουμε από τη δική μας. Υπάρχει πολύ περισσότερη στον κόσμο από όσο θα χρειαζόμασταν ποτέ.Εχουμε ήδη μάθει να αξιοποιούμε αυτή την ενέργεια στους σταθμούς πυρηνικής ενέργειας, όπου οι πυρήνες των ατόμων διασπώνται. Αυτό ονομάζεται σχάση του ατόμου. Ο ήλιος αξιοποιεί αυτή την ενέργεια ακόμα πιο αποτελεσματικά. Πολλοί επιστήμονες έχουν αφοσιωθεί στο να κάνουν αυτή τη σύντηξη ατόμων μια πρακτική πηγή θέρμανσης και ηλεκτρισμού. Αυτό έχει αποδειχθεί πολύ δύσκολο, αλλά αν κάποια στιγμή συμβεί, οπωσδήποτε θα μεταμορφώσει τις κοινωνίες μας. Και πάλι, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε την ανθρώπινη ενέργεια. Αποδεικνύεται πρακτικότερο να χρησιμοποιούμε μορφές του υδρογόνου, όπως κάνουν τα αστέρια.

– Σε κάποιο σημείο λέτε πως «το σύμπαν μοιάζει με μουσικό όργανο». 

– Ναι, η βασική αρχή των μουσικών οργάνων, όπως ξέρουμε από τον Πυθαγόρα, είναι η δόνηση. Αυτό που τα κάνει αξιόπιστες γεννήτριες ήχου είναι το φαινόμενο της αντήχησης. Προκύπτει από σχεδόν κάθε μουσικό όργανο που έχει έναν σταθερό, διαρκή τόνο. Εξασφαλίζει πως η χορδή μιας κιθάρας θα βγάλει την ίδια νότα κάθε φορά που θα την παίξεις. Στο μεταξύ, όπως έλεγα νωρίτερα, τα σώματά μας αποτελούνται από σωματίδια, τα οποία όμως είναι κύματα, μια μορφή αντηχούσας δόνησης. Είναι σαν τα κύματα που δημιουργούνται από μια χορδή κιθάρας. Αναγνωρίζω ότι αυτά μπορεί να ακούγονται αινιγματικά. Πράγματι, η ιστορία του «σύμπαντος της αντήχησης» είναι μεγάλη και το να την εξηγήσω ήταν ένας από τους βασικούς σκοπούς του βιβλίου μου. 

– Ποιος είναι ο ρόλος του πεδίου του Χιγκς στην ανθρώπινη εμπειρία; 

– Βρίσκεται σε όλο το σύμπαν, αλλά δεν παίζει άμεσο ρόλο στην ανθρώπινη εμπειρία. Γι’ αυτό και κανείς δεν είχε υποπτευθεί την ύπαρξή του μέχρι πριν λίγα χρόνια. Ομως είναι πολύ σημαντικό για την επιβίωσή μας. Χωρίς το πεδίο Χιγκς, τα ηλεκτρόνια δεν θα μπορούσαν να συνδυαστούν με τους ατομικούς πυρήνες και δεν θα υπήρχαν πουθενά στο σύμπαν άτομα. Ούτε ο πλανήτης μας θα υπήρχε. Αν και υπήρχε μια υποψία για την παρουσία του πεδίου Χιγκς στη φύση και τη σημασία του από τη δεκαετία του ’60, μόλις το 2012 η ύπαρξή του επιβεβαιώθηκε, μέσα από το λεγόμενο μποζόνιο Χιγκς. Παρά τις συνεχείς μελέτες, ξέρουμε σχετικά λίγα για το πεδίο Χιγκς. Είναι το κομμάτι της φύσης που δεν έχουμε κατανοήσει ιδιαίτερα. Τα μαθηματικά που χρησιμοποιούμε για αυτό είναι τα λιγότερο εκλεπτυσμένα και πιο αυθαίρετα από οποιαδήποτε στη μοριακή φυσική. Και τίθεται και το ερώτημα για το μέλλον του πεδίου Χιγκς. Κάποια μέρα, ενδεχομένως τρισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, μπορεί να αποδειχθεί ασταθές, κάτι που θα είναι καταστροφικό για τον κόσμο. Δεν είναι κάτι που χρειάζεται να μας απασχολεί τώρα αλλά μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο το σύμπαν μπορεί μια μέρα να πεθάνει. Τώρα το πεδίο Χιγκς συγκρατεί όλα τα άτομα του κόσμου, μια μέρα μπορεί να γίνει ο απόλυτος εξολοθρευτής τους. 

– Πόσο εύκολο είναι να «μεταφράζετε» τέτοια σύνθετα και δύσκολα θέματα με τρόπο που να είναι κατανοητά από τον μέσο άνθρωπο; 

– Είναι οπωσδήποτε πρόκληση και γι’ αυτό το κάνουν λίγοι επιστήμονες. Είναι όμως κάτι που μου βγαίνει φυσικά, γιατί αυτός είναι ο τρόπος που πάντα προσέγγιζα σύνθετες, τεχνικές ιδέες. Αν συναντήσω μια τέτοια, προσπαθώ να παραφράσω τους όρους με κάτι πολύ πιο απλό. Αν δεν μπορώ να το κάνω αυτό, ξέρω ότι δεν θα μπορέσω να το καταλάβω καλά αυτό. Οταν γράφω, προσπαθώ να κάνω το ίδιο. Ψάχνω πάντα για αναλογίες και ζητώ από φίλους να το διαβάσουν και αυτοί, ώστε να εντοπίσω πιθανά δυσνόητα σημεία. Συνεχίζω να προσπαθώ γιατί ξέρω ότι πάντα υπάρχει περιθώριο βελτίωσης. 

– Από την εμπειρία σας, ποια είναι τα κομμάτια της αστροφυσικής που το γενικό κοινό κατανοεί καλύτερα και ποια επιμένουν να το δυσκολεύουν; 

– Παρατηρώ ότι υπάρχει μεγάλο εύρος και έχει να κάνει με το αν το εκάστοτε άτομο έχει διαβάσει από μόνο του για επιστήμη. Πολλοί άνθρωποι έχουν ακούσει για σημαντικές επιστημονικές ιδέες και έχουν προσπαθήσει να καταλάβουν περισσότερα αλλά τα έχουν παρατήσει, γιατί πολύ λίγα βιβλία εκλαϊκευμένης επιστήμης είναι ξεκάθαρα και όσα είναι, μοιάζουν να παρουσιάζουν αντιφάσεις μεταξύ τους. Αυτό συμβαίνει γιατί ο κάθε επιστήμονας και δημοσιογράφος χρησιμοποιεί με διαφορετικό τρόπο τη γλώσσα και ενώ μπορεί να λένε το ίδιο πράγμα, ακούγεται σαν να μη συμπίπτουν. Προσπαθώ να το αποφεύγω αυτό επιλέγοντας πολύ προσεκτικά τις λέξεις μου και επιβεβαιώνοντας ότι το νόημα είναι καθαρό.

– Πάντα αναρωτιόμουν αν οι επιστήμονες που έχουν μπει στα χωράφια της εκλαϊκευμένης επιστήμης αντιμετωπίζονται διαφορετικά από τους συναδέλφους τους που προτιμούν την αυστηρά ακαδημαϊκή προσέγγιση. Εχει χρειαστεί ποτέ να αποδείξετε περισσότερα στον επιστημονικό κύκλο;

– Δεν έχω αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα, πιθανόν επειδή πρώτα απέδειξα ποιος είμαι ακαδημαϊκά και άφησα την πλήρη ακαδημαϊκή απασχόληση στα 40 μου από επιλογή. Μπορεί να έχει να κάνει και με το γεγονός ότι σήμερα οι ακαδημαϊκοί επιστήμονες αναγνωρίζουν περισσότερο την έκταση των επιστημονικών ιδεών. Μπορεί λόγω των επιλογών μου να μη βρίσκομαι στο επιστημονικό προσκήνιο, αλλά οι γνώσεις από το παρελθόν μου είναι ακόμη χρήσιμες στο ερευνητικό πεδίο και αυτό έχει καταφέρει να με κρατήσει ευυπόληπτο στους ακαδημαϊκούς κύκλους. 

– Διατηρείτε επίσης το μπλογκ «Of Particular Science» εδώ και 13 χρόνια. Πώς επιλέγετε ύστερα από τόσα χρόνια τα θέματά σας;
 
– Το ότι γραφω τόσο καιρό για το μπλογκ μού έχει μάθει πολλά για το πώς να γράφω καλύτερα. Χωρίς αυτό, δεν νομίζω πως το βιβλίο μου θα ήταν τόσο προσβάσιμο στους απλούς αναγνώστες. Οσον αφορά τα θέματα, υπάρχουν τόσα να ανακαλύψει κανείς, ξέρω πως δεν θα στερέψω ποτέ από ιδέες. Αυτό που κάνω συχνά όταν προκύπτει κάποια νέα επιστημονική ανακάλυψη είναι πέρα από το να την περιγράψω, να γράφω και για το πλαίσιο γύρω απ’ αυτή, για να την καταλάβουν οι μη ειδικοί. Και μπορώ πάντα να γράφω για τα μεγάλα επιστημονικά θέματα. 

– Υστερα από τόσα χρόνια μελέτης της φυσικής και του σύμπαντος, τι εξακολουθεί να σας εντυπωσιάζει σε αυτό; 

– Στο πεδίο της δικής μου έρευνας, το χάος που περιβάλλει τη μοριακή φυσική. Κάποιοι επιστήμονες δίνουν την εντύπωση πως έχουμε βρει πανέμορφες εξισώσεις που εξηγούν το σύμπαν. Θα έλεγα πως έχουμε μια ισχυρή αλλά επιφανειακή κατανόηση που σε μεγάλο βαθμό μας λέει τι κάνουν τα μόρια και όχι τι είναι. Δεν έχουμε ιδέα γιατί παρουσιάζονται σε διάφορες μορφές και με διαφορετικές ιδιότητες. Το πεδίο Χιγκς επιφέρει το μεγαλύτερο χάος. Ετσι, ενώ η μοριακή φυσική δεν βρίσκεται πλέον σε νηπιακό στάδιο, δεν είναι και ενήλικη. Στα μάτια μου μοιάζει περισσότερο με μια έφηβη που έχει δρόμο μπροστά της. Τώρα, εκτός φυσικής –ή μήπως όχι εκτός;– υπάρχει το μυστήριο της συνειδητότητας και της αντίληψης του χρόνου ως συνεχούς ροής. Καταλαβαίνω πώς οι πολύπλοκες μηχανές μπορούν να επεξεργάζονται πληροφορίες με μεγάλη ταχύτητα και να ενεργούν σαν να έχουν συνείδηση. Η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει νέες ιδέες σε αυτό το ζήτημα. Η πραγματική δυσκολία, ωστόσο, είναι η εξής: γιατί, αντί να ενεργώ απλώς σαν να έχω συνείδηση, έχω στην πραγματικότητα μια συνειδητή εμπειρία; Γιατί όταν τρώω μια φρέσκια ελιά, όχι μόνο το σώμα μου στέλνει εσωτερικά σήματα για να πει στον εγκέφαλό μου ότι αυτό είναι καλά, αλλά συγχρόνως βιώνω τη γεύση της ελιάς και την απολαμβάνω; Αυτό είναι ένα μυστήριο του οποίου την επίλυση δεν μπορώ καν να φανταστώ, γιατί κανένα επιστημονικό όργανο δεν μπορεί να μετρήσει την εμπειρία μου της γεύσης αυτής της ελιάς. Είναι ένα μυστήριο που συνδέεται με την ανθρώπινη εμπειρία του χρόνου και της ζωής και με την κατανόησή της θνητότητάς μας. Δεν υπάρχει κάτι βαθύτερο. Φυσικά δεν περιμένω αυτοί οι γρίφοι να λυθούν όσο ζω. Ισως όμως κάποιος από τους νεότερους αναγνώστες τους λύσει.

Το βιβλίο του Ματ Στράσλερ «Waves In An Impossible Sea» κυκλοφορεί στα αγγλικά από τις εκδόσεις Basic Books.

https://www.kathimerini.gr/opinion/interviews/562974385/mat-strasler-mia-mera-to-pedio-chigks-mporei-na-mas-exolothreysei/