Του Ντέιβιντ Ντόιτς*
Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι το σύμπαν διαστέλλεται με αυξανόμενο και όχι με μειούμενο ρυθμό, όπως πιστευόταν μέχρι πρότινος. Με τη βοήθεια του φωτός που εκπέμπουν τα απομακρυσμένα άστρα, όταν εκρήγνυνται, ανακαλύφθηκε ότι μια άγνωστη δύναμη (η λεγόμενη «σκοτεινή ενέργεια») αντισταθμίζει τη βαρύτητα στον μακρόκοσμο. Προς έκπληξη των ερευνητών, η συγκεκριμένη δύναμη είχε προβλεφθεί το 1915 μέσα από μια τροποποίηση που πρότεινε ο Αλμπερτ Αϊνστάιν στη δική του θεωρία βαρύτητας -τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Αργότερα, όμως, απέρριψε την τροποποίηση - γνωστή ως «κοσμολογικός όρος- χαρακτηρίζοντάς την ως «τη μεγαλύτερη γκάφα» της ζωής του.
Κυκλοφορούν, λοιπόν, τίτλοι όπως «Ο Αϊνστάιν είχε δίκιο τελικά», λες και οι επιστήμονες πρέπει να συγκρίνονται σαν να είναι μέντιουμ: Αυτός που θα ξεχωρίσει από τους υπόλοιπους είναι αυτός που γνωρίζει το άγνωστο - για παράδειγμα, το αποτέλεσμα πειραμάτων που οι επιστήμονες όχι μόνο δεν είχαν διεξαγάγει αλλά ούτε καν συλλάβει.
Η επιστήμη, όμως, δεν είναι διαγωνισμός μεταξύ επιστημόνων: είναι μια αναμέτρηση ιδεών, και για την ακρίβεια ερμηνειών, σχετικά με το τι υπάρχει στην πραγματικότητα, πώς συμπεριφέρεται και γιατί. Σε πρώτη φάση, οι ερμηνείες αυτές δεν ελέγχονται πειραματικά αλλά με βάση τη λογική, την εφαρμοσιμότητα και τη μοναδικότητα της επίλυσης των μυστηρίων της φύσης που μελετούν.
Οι προβλέψεις χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ενός πολύ μικρού μόνο ποσοστού των ερμηνειών που πληρούν τα εν λόγω κριτήρια. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της διαδικασίας είναι η περίπτωση του Αϊνστάιν, γιατί πρότεινε τον κοσμολογικό όρο, γιατί τον απέσυρε στη συνέχεια και γιατί οι σημερινοί κοσμολόγοι τον επανέφεραν στο προσκήνιο. Ο Αϊνστάιν προσπάθησε να αποφύγει αυτό που συνεπάγεται η τροποποιημένη γενική θεωρία της σχετικότητας, ότι δηλαδή το σύμπαν δεν μπορεί να είναι στατικό αλλά μπορεί να διαστέλλεται (με μειούμενο ρυθμό, ενάντια στην επίδραση της βαρύτητας), καταρρέει ή βρίσκεται στιγμιαία σε κατάσταση ηρεμίας αλλά δεν μπορεί να αιωρείται χωρίς κάποια στήριξη.
Αυτή ειδικά η πρόβλεψη είναι αδύνατον να ελεγχθεί (καμία παρατήρηση δεν θα μπορούσε να αποδείξει ότι το σύμπαν βρίσκεται σε ηρεμία, ακόμη και αν βρισκόταν), ενώ είναι ούτως ή άλλως αδύνατον να αλλάξουν αυθαίρετα οι εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Υπάρχουν αυστηροί περιορισμοί που απορρέουν από την αιτιοκρατία της θεωρίας του Αϊνστάιν, σύμφωνα με την οποία η βαρύτητα οφείλεται στην καμπύλωση του χωροχρόνου, το φως έχει την ίδια ταχύτητα για όλους τους παρατηρητές κ.ο.κ.
Ο Αϊνστάιν, όμως, συνειδητοποίησε ότι μπορεί να προσθέσει έναν ειδικό όρο -τον κοσμολογικό όρο- προσαρμόζοντας τη βαρύτητά του ώστε να μπορεί να προβλέψει ένα στατικό σύμπαν, χωρίς να αναιρεί οποιαδήποτε άλλη ερμηνεία. Όλες οι υπόλοιπες προβλέψεις που βασίζονταν στην προηγούμενη θεωρία της βαρύτητας (του Ισαάκ Νεύτωνα), η οποία ήταν δυνατόν να ελεγχθεί εκείνη την εποχή, ήταν στην ουσία εύστοχες προσεγγίσεις των προβλέψεων της μη τροποποιημένης γενικής θεωρίας της σχετικότητας, με μια μοναδική εξαίρεση: κατά τον Νεύτωνα, ο χώρος είναι στατικός και μέσα σε αυτόν κινούνται τα σώματα. Εκείνη την εποχή, δεν υπήρχε κάποιο στοιχείο που να αντικρούει την άποψη του Νεύτωνα, ούτε κάποιο σκοτεινό σημείο στην ερμηνεία του που έπρεπε να διαλευκανθεί.
Επιπλέον, οποιαδήποτε υπέρβαση πέραν της παραδοσιακής αντίληψης για το χώρο θα προϋπέθετε ένα σημαντικό εννοιολογικό άλμα, ενώ ο κοσμολογικός όρος δεν άλλαζε σημαντικά τις υπόλοιπες προβλέψεις. Έτσι ο Αϊνστάιν τον προσέθεσε. Έπειτα, το 1929, ο Εντουιν Χαμπλ ανακάλυψε ότι το σύμπαν διαστέλλεται (βάσει ακριβών παρατηρήσεων εκείνης της εποχής) σύμφωνα με τη μη τροποποιημένη γενική θεωρία της σχετικότητας. Έτσι, ο Αϊνστάιν απέσυρε τον κοσμολογικό όρο. Αυτή του η πράξη δεν σήμαινε σε καμία περίπτωση ότι ο Χαμπλ ήταν λιγότερο επιρρεπής στις γκάφες ή ότι αναγνώριζε υπερφυσικές προφητικές ικανότητες στον Χαμπλ.
Απλούστατα, το πρόβλημα που υποτίθεται ότι θα έλυνε ο κοσμολογικός όρος έπαψε να υπάρχει. Οι νέες παρατηρήσεις δεν αναιρούσαν την ύπαρξη του κοσμολογικού όρου. Απλώς, μετά από αυτές, ο κοσμολογικός όρος αποτελούσε μια κακή ερμηνεία. Έπειτα, το 1998, προέκυψαν νέες παρατηρήσεις σύμφωνα με τις οποίες ο ρυθμός της διαστολής του σύμπαντος είναι αυξανόμενος. Ως εκ τούτου, ο κοσμολογικός όρος που έχει «επανέλθει» στο πλαίσιο των νέων παρατηρήσεων δεν είναι εκείνος που πρότεινε και ανακάλεσε ο Αϊνστάιν.
Είναι ευρύτερος, καθώς πλέον δεν καλείται να εξηγήσει μόνο γιατί το σύμπαν δεν καταρρέει αλλά και γιατί διαστέλλεται με αυξανόμενο ρυθμό. Η παρατήρηση του Αϊνστάιν ότι «έκανε γκάφα» δεν ανταποκρίνεται στην αλήθεια, όπως δεν ανταποκρίνεται και η άποψη ότι «είχε δίκιο τελικά».
Κανείς δεν μπορεί να πει ότι ο κοσμολογικός όρος δεν θα έπρεπε να είχε διατυπωθεί εξ αρχής. Η διατύπωσή του ήταν απόδειξη της προόδου που σημειώθηκε στην κατανόηση της πραγματικότητας, όπως και η ανάκλησή του μετά την ανακάλυψη του Χαμπλ, καθώς και η επαναφορά του σε αναθεωρημένη μορφή επί της ευκαιρίας των νέων παρατηρήσεων.
Ομοίως, η αντιπαράθεση μεταξύ Μπορ και Αϊνστάιν στα μέσα του 19ου αιώνα σχετικά με την κβαντική θεωρία έχει παρερμηνευτεί ως μια προσωπική κόντρα μεταξύ δύο «μάγων». Οι προβλέψεις της κβαντικής θεωρίας είναι σε τέτοιο βαθμό αντι-διαισθητικές, που με πρωτοβουλία του Νιλς Μπορ, ενός από τους πρωτοπόρους της θεωρίας, επικράτησε ο μύθος ότι δεν υπάρχει υποκείμενη πραγματικότητα που να τις ερμηνεύει.
Τα σωματίδια μεταφέρονται από το σημείο Α στο σημείο Β χωρίς να περνούν από τον ενδιάμεσο χώρο, ενώ δεν έχουν αρκετή ενέργεια για να μεταφερθούν: ουσιαστικά «δανείζονται» την ενέργεια επειδή «δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα» ποια είναι η ενέργειά τους. Η πληροφορία μεταφέρεται από το Α στο Β χωρίς να περνά τίποτα ανάμεσά τους -αυτό ο Αϊνστάιν το αποκαλούσε χαρακτηριστικά «αλλόκοτη δράση από απόσταση»- κ.ο.κ. Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των παράδοξων ερμηνειών είναι ότι ξεφεύγουν από τον ρεαλισμό και το δόγμα σύμφωνα με το οποίο όλες οι αισθήσεις μας πηγάζουν από έναν φυσικό κόσμο που υπάρχει στην πραγματικότητα. Ο αντι-ρεαλισμός εξακολουθεί να έχει μεγάλη απήχηση και περιλαμβάνεται συγκεκαλυμμένος με διάφορους τρόπους στα διδακτικά
βιβλία και στις δημοφιλείς περιγραφές της κβαντικής θεωρίας. Ο Αϊνστάιν, όμως, επέμεινε ότι για τα φυσικά φαινόμενα υπάρχουν ερμηνείες με βάση τα «στοιχεία της πραγματικότητας», όπως έλεγε χαρακτηριστικά.
Ευτυχώς, μια μειονότητα φυσικών -εμού συμπεριλαμβανομένου- τασσόμαστε ξεκάθαρα υπέρ του ρεαλισμού υιοθετώντας την ερμηνεία των παράλληλων συμπάντων που έδωσε ο Χιου Έβερετ στην κβαντική θεωρία. Σύμφωνα με αυτή την άποψη, όπου δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια δεν υπάρχουν σωματίδια: αυτό που συμβαίνει είναι ότι απλά σε κάποια σύμπαντα υπάρχει περισσότερη ενέργεια από τον μέσο όρο, ενώ σε άλλα υπάρχει λιγότερη. Με την ίδια λογική λύνονται όλα τα υποτιθέμενα «παράδοξα» της κβαντικής θεωρίας. Σε αντίθεση με τις περισσότερες μαρτυρίες ότι ο Μπορ ήταν ο κερδισμένος αυτής της αντιπαράθεσης, η άποψη μου είναι ότι ο Αϊνστάιν αναζητούσε, ως συνήθως, μια ερμηνεία της πραγματικότητας, ενώ οι αντίπαλοί του υποστήριζαν ανοησίες. Μπορεί η ερμηνεία του Έβερετ να μην καθιστά τον Αϊνστάιν ημίθεο αλλά, αν μη τι άλλο, τον δικαιώνει.
*Ο Ντέιβιντ Ντόιτς είναι επισκέπτης καθηγητής Φυσικής στο Κέντρο Κβαντικού Υπολογισμού στο Εργαστήριο Κλάρεντον του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Έχει συγγράψει τα βιβλία «The Fabric of Reality» και «The Beginning of Infinity».
Copyright: Project Syndicate, 2011
