Η επιστήμη είναι σαν ένα παιχνίδι, αλλά κανείς δεν ξέρει τους κανόνες

Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού ανάμεσα στο γυμνάσιο και το κολέγιο, περήφανος μάστορας της επιστήμης που ήμουν, μοίραζα τον χρόνο μου ανάμεσα στο μπιτς βόλεϊ και το διάβασμα Ο Feynman κάνει διαλέξεις για τη φυσική, ένα κλασικό εγχειρίδιο φυσικής. Στην αρχή του φαινομενικού κειμένου του Richard Feynman, στον τόμο 1, Διάλεξη 2, βρήκα ένα απόσπασμα που δεν ξέχασα ποτέ. (Θα το προσαρμόσω προσεκτικά εδώ από το σκάκι στο ποδόσφαιρο, σύμφωνα με το πνεύμα του επερχόμενου Μουντιάλ.)

«Τι εννοούμε λέγοντας «κατανοώντας» κάτι; Μπορούμε να φανταστούμε ότι αυτή η περίπλοκη σειρά κινούμενων πραγμάτων που συνθέτουν τον «κόσμο» είναι κάτι σαν μια μεγάλη [soccer] το παιχνίδι παίζεται από τους θεούς και εμείς είμαστε παρατηρητές του παιχνιδιού. Δεν ξέρουμε ποιοι είναι οι κανόνες. το μόνο που επιτρέπεται να κάνουμε είναι να παρακολουθήσουμε το παιχνίδι. Φυσικά, αν παρακολουθούμε αρκετά, μπορεί τελικά να τηρήσουμε κάποιους από τους κανόνες. Οι κανόνες του παιχνιδιού είναι αυτό που εννοούμε με τον όρο βασική φυσική. Ακόμα κι αν γνωρίζαμε όλους τους κανόνες, μπορεί να μην μπορούσαμε να καταλάβουμε γιατί γίνεται μια συγκεκριμένη κίνηση στο παιχνίδι, απλά επειδή είναι πολύ περίπλοκη και το μυαλό μας είναι περιορισμένο. Αν παίζεις [soccer] πρέπει να γνωρίζετε ότι είναι εύκολο να μάθετε όλους τους κανόνες, και ωστόσο είναι συχνά πολύ δύσκολο να επιλέξετε την καλύτερη κίνηση ή να κατανοήσετε γιατί ένας παίκτης κινείται όπως κάνει. Έτσι είναι στη φύση, πολύ περισσότερο».

Σε αυτή την αναλογία, οι νόμοι της φύσης είναι παρόμοιοι με τους κανόνες ενός παιχνιδιού. Ο ρόλος του φυσικού είναι να ανακαλύψει ποιοι είναι αυτοί οι κανόνες. Όταν διάβασα το παραπάνω απόσπασμα, ήξερα ήδη ότι θα περνούσα τη ζωή μου προσπαθώντας να καταλάβω τα παιχνίδια της φύσης, αλλά το βιβλίο του Feynman βοήθησε να μετατραπεί το νεανικό μου ενδιαφέρον σε διαρκές πάθος.

Οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν τα πράγματα παρατηρώντας μεθοδικά τι συμβαίνει στον κόσμο, χρησιμοποιώντας τα όργανα και τη διαίσθησή μας σε συνδυασμό με τις απαγωγικές μας ικανότητες. Αυτή η μέθοδος δίνει στην επιδίωξη της επιστημονικής γνώσης την τροχιά της, έτσι ώστε αυτό που ξεκίνησε με τους προσωκρατικούς φιλοσόφους στην αρχαία Ελλάδα γύρω στο 650 π.Χ. έγινε αυτό που ονομάζουμε σύγχρονη επιστήμη, περισσότερες από δύο χιλιετίες αργότερα, με το έργο των Γαλιλαίου, Κέπλερ, Ντεκάρτ, Νεύτωνα. , και πολλά άλλα.

Αλλαγές στον Κόσμο

Η αναλογία του Φάινμαν απεικονίζει διάφορες πτυχές της επιστημονικής σκέψης, η πιο προφανής είναι η αιώνια τύφλωση μας. Ακόμη και όταν αποκωδικοποιούμε κάποιους από τους κανόνες του παιχνιδιού, η κατανόησή μας παραμένει ελλιπής. Όπως έγραψε ο Γάλλος φιλόσοφος Bernard Le Bovier de Fontenelle το 1686: «Όλη η φιλοσοφία είναι προϊόν δύο πραγμάτων: της περιέργειας και της μυωπίας». Υπάρχει μια δημιουργική ένταση ανάμεσα στο να θέλεις να δεις τα πάντα και απλά να μην μπορείς.

Για να το δείξουμε αυτό, μπορούμε να σκεφτούμε ιστορικά. Ο Κόσμος φαινόταν πολύ διαφορετικός στον Κολόμβο το 1492 από ό,τι στον Νεύτωνα στα τέλη του 17ου αιώνα. Με τη σειρά του, το Newton’s Cosmos ήταν πολύ διαφορετικό από το δικό μας. Στις αρχές του 16ου αιώνα, το σύμπαν ήταν περιορισμένο, κλειστό σαν σφαίρα, με τη Γη στερεωμένη στο νεκρό κέντρο της δημιουργίας. Για τον Νεύτωνα, το σύμπαν ήταν άπειρο, οι μηχανισμοί του περιγράφονταν με ακριβείς ποσοτικούς νόμους, σαν να ήξερε η φύση μαθηματικά. Το να βρεις τους νόμους της φύσης ήταν να διαβάζεις το μυαλό του Θεού, του μεγάλου γεωμέτρη, και έτσι να ανακαλύψεις, επιτέλους, τους κανόνες του παιχνιδιού. Και πώς το κάνουμε αυτό; Παρακολουθώντας τι κάνει η φύση – ουσιαστικά, παρακολουθώντας το παιχνίδι καθώς παίζεται. Σήμερα δεν ξέρουμε αν το σύμπαν είναι άπειρο ή όχι. Αλλά ξέρουμε ότι διαστέλλεται – οι αποστάσεις και οι ταχύτητες μεταξύ των γαλαξιών αυξάνονται με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Ενισχύει την πραγματικότητα

Οι νόμοι της φύσης είναι πώς οργανώνουμε τις κανονικότητες και τις συμπεριφορές που μπορούμε να παρατηρήσουμε. Ορισμένες κανονικότητες είναι εύκολο να εντοπιστούν, όπως οι παλίρροιες, οι εποχές ή οι φάσεις της σελήνης, και η Νευτώνεια φυσική τα εξηγεί όλα αυτά καλά. Άλλα είναι πιο δύσκολο να καταλάβουμε, όπως το ενεργειακό φάσμα του ατόμου του υδρογόνου, η πορεία της τροχιάς του Ερμή ή η υπεραγωγιμότητα. Αν συνεχίσουμε με την αναλογία του Φάινμαν, οι θεοί παίζουν ένα πολύ λεπτό παιχνίδι ποδοσφαίρου, αναμιγνύοντας ορατά χαρακτηριστικά με άλλα που δεν μπορούμε να δούμε. Βλέπουμε ηφαίστεια να εκρήγνυνται στη Γη, αλλά όχι στο φεγγάρι του Κρόνου, τον Εγκέλαδο. Βλέπουμε κύματα να χτυπούν την παραλία, αλλά όχι κύματα ηλεκτρονίων που διαθλώνται από κρυστάλλους. Για να αποκαλύψουμε τουλάχιστον ένα μέρος των αόρατων κανόνων, επαυξάνουμε την όρασή μας με ειδικά εργαλεία. Οι ενισχυτές πραγματικότητας μας περιλαμβάνουν τηλεσκόπια, μικροσκόπια, φασματόμετρα μάζας, επιταχυντές σωματιδίων – αισθητήρες και ανιχνευτές κάθε είδους. Χωρίς αυτά τα εργαλεία εξερεύνησης, η σύγχρονη επιστήμη είναι τυφλή.

Τα νέα μέσα έχουν τη δυνατότητα να αποκαλύψουν νέους, και συχνά απροσδόκητους, νόμους. Μερικές φορές αυτό που ανακαλύπτουν είναι επαναστατικό, αναγκάζοντάς μας να ξανασκεφτούμε κάποια θεμελιώδη πτυχή της πραγματικότητας: τη δομή του χώρου και του χρόνου, τη σχέση μεταξύ ύλης και ενέργειας, τις ιδιότητες ενός άστρου, την προέλευση του σύμπαντος ή της ζωής. Η επιστήμη είναι το άθροισμα των προσπαθειών μας να ανακαλύψουμε πράγματα. Είναι μια συνεχής, αυτοδιορθούμενη διαδικασία και είναι πάντα ημιτελής. Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για τις περιπλοκές αυτού του ουράνιου παιχνιδιού ποδοσφαίρου, τόσο περισσότερα συνειδητοποιούμε ότι πρέπει να μάθουμε ακόμη. Ποιος ξέρει, ίσως οι νόμοι να σχηματίζουν έναν ατελείωτο λαβύρινθο, χωρίς αρχή ή τέλος. Ίσως το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να ρίξουμε μια ματιά εδώ κι εκεί, προς μεγάλη χαρά των θεών που μας παρακολουθούν.

Leave a Comment