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 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.
Αν και η λέξη σωματίδιο υπονοεί πως τα ηλεκτρόνια είναι σαν κόκκοι άμμου, θυμίζουν περισσότερο ηχητικά κύματα στον αέρα.
– 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.
Τώρα το πεδίο Χιγκς συγκρατεί όλα τα άτομα του κόσμου, μια μέρα μπορεί να γίνει ο απόλυτος εξολοθρευτής τους.
– 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.