Η παράξενη περίπτωση του Άρθουρ Έντιγκτον

Στην επιστήμη υπάρχει η καθιερωμένη θεωρία, πλήρως αποδεκτή από όλη την επιστημονική κοινότητα, και η αντισυμβατική, η θεωρία με την οποία ασχολούνται κάποιοι λίγοι επιστήμονες, συνήθως οι πιο εκκεντρικοί, που δίνει μια εναλλακτική ερμηνεία για τον κόσμο και προσπαθεί να επισκιάσει την καθιερωμένη και να πάρει τη θέση της. Μια τέτοια ήταν για παράδειγμα η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, που έκανε σελέμπριτι το δημιουργό της, ενώ άπειρες άλλες θεωρίες έχουν απορριφθεί ως «αστειότητες», χαραμίζοντας τις ζωές αυτών που τις σκαρφίστηκαν στον αγώνα για την αποδοχή τους. Τέτοιοι επιστήμονες σίγουρα δεν φημίζονται για την κοινωνικότητα ή την ευγένειά τους, καθώς προσπαθούν να κατεδαφίσουν το οικοδόμημα στο οποίο δουλεύουν οι συνάδελφοί τους, έχουν επίγνωση της ιδιοφυΐας τους (που κάποιες φορές είναι ανύπαρκτη) και, φυσικά, η προσωπικότητά τους δεν είναι συνώνυμο της ταπεινότητας. Ένας από αυτούς ήταν και ο Άρθουρ Έντιγκτον, όπου η επιβεβαίωση της Γενικής Σχετικότητας έκανε την καριέρα του να λάμψει, ενώ η ενασχόληση των τελευταίων του ετών με την αριθμολογία, περισσότερο με τρελό επιστήμονα θα ταίριαζε, παρά με κάποια «σοβαρή» ενασχόληση. Εξάλλου, η ιδιοφυΐα από την τρέλα και η επιτυχία από την αποτυχία δεν απέχουν παρά μόνο ένα κλικ. Αλλά αυτό που φάνταζε ως τρέλα μήπως είναι το αύριο της φυσικής? Έχει γίνει, μπορεί να ξαναγίνει? Τότε σε τι διαφέρει ο «τρελός επιστήμονας» από την επόμενη φωτεινή αποκάλυψη? Πόσο χρειάζεται πραγματικά η φυσική τις «γραφικότητες», τους «ανορθόδοξους επιστήμονες»?

Ο Αϊνστάιν ήταν μόλις 26 ετών το 1905 όταν, δουλεύοντας σε ένα γραφείο ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη, διατύπωσε την Ειδική και τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Όσον αφορά στην Ειδική Σχετικότητα, έγινε αμέσως αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα, εξάλλου υπήρχε ήδη το κατάλληλο μαθηματικό υπόβαθρο που την αγκάλιασε και την επεξήγησε, ενώ η ακαδημαϊκή καριέρα του Αϊνστάιν πήρε σάρκα και οστά εξαιτίας της. Δεν έγινε το ίδιο όμως όσον αφορά στη Γενική Σχετικότητα, για την οποία ούτε το μαθηματικό υπόβαθρο υπήρχε, ούτε μπορούσε να γίνει κατανοητή από το ευρύ κοινό. Ένας βασικός λόγος ήταν ότι αμφισβητούσε τη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα, κάτι που θεωρούνταν ως ευαγγέλιο για τη φυσική, ρίχνοντάς την στο επίπεδο της υποπερίπτωσης της γενικής θεωρίας, που θα ίσχυε για την ειδική περίπτωση του επίπεδου χώρου.

Η περίπτωση του καμπύλου χώρου, όπου περιγράφεται μέσω της τανυστικής γεωμετρίας Ρίμαν και η τροχιά γίνεται πάνω σε καθορισμένες «γεωδαισιακές», ακούγονταν κινέζικα στα αυτιά των επιστημόνων, και η άποψη πως η βαρύτητα και η επιτάχυνση είναι έννοιες που συμπίπτουν, καθώς έχουν τα ίδια αποτελέσματα και πως το φως καμπυλώνεται όταν πλησιάζει ένα πεδίο βαρύτητας, ήταν ιδέες που προκαλούσαν γέλιο στην επιστημονική κοινότητα και περισσότερο θα ταίριαζαν σε βιβλία επιστημονικής φαντασίας, παρά στα σοβαρά ακαδημαϊκά βιβλία που κοσμούσαν τις βιβλιοθήκες των πανεπιστημίων. Έτσι, ο Αϊνστάιν αναγνωρίστηκαν μεν οι δυνατότητές του, αλλά δεν θεωρήθηκε ως χαρισματικός και καινοτόμος επιστήμονας.

Στα χρόνια που ακολούθησαν, με τους πολιτικούς αναβρασμούς που οδήγησαν τελικά στον 1ο Παγκόσμιο Πόλεμο, ο πιο ισχυρός υποστηρικτής του Γερμανού Αϊνστάιν ήταν ένας Άγγλος αστροφυσικός, ο Άρθουρ Έντιγκτον. Γεννημένος το 1882, και με σπουδές στο Κέιμπριτζ και το Μάντσεστερ, είχε διακριθεί από νωρίς για τα επιτεύγματά του στην Αστρονομία για τα οποία είχε μάλιστα βραβευτεί. Μια σειρά από ατυχή γεγονότα – δυο ξαφνικοί θάνατοι – ήταν ο λόγος που έγινε από το 1913 διευθυντής στο Παρατηρητήριο του Κέιμπριτζ νωρίτερα από ότι θα φανταζόταν, καθώς ήταν ο αντικαταστάτης των ατόμων που πέθαναν. Σύντομα έγινε και μέλος της Βασιλικής Εταιρείας.

Το μεγαλύτερο επίτευγμα του Έντιγκτον, για το οποίο έμεινε αθάνατος στην ιστορία της επιστήμης, είναι ότι απέδειξε την ορθότητα της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας σε μια έκλειψη Ηλίου το 1919. Ο συλλογισμός του Έντιγκτον ήταν ο εξής: αν ο χώρος καμπυλώνεται από τη βαρύτητα, τότε το φως που θα διέρχεται μέσα από αυτόν δεν θα ακολουθεί ευθεία, αλλά καμπύλη τροχιά. Όσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική δύναμη, τόσο περισσότερο θα καμπυλώνεται το φως. Επομένως, η κάμψη της ακτίνας φωτός των αστεριών, για παράδειγμα, θα είναι μεγαλύτερη όταν περνά κοντά στον Ήλιο.

Πώς όμως θα μπορούσε να παρατηρήσει το φως των αστεριών όταν αυτά βρίσκονταν κοντά στον Ήλιο; Στην περίπτωση της έκλειψης Ηλίου, η Σελήνη μπαίνει ανάμεσα από τον Ήλιο και τη Γη, κρύβοντας το φωτεινό δίσκο του. Ο ουρανός σκοτεινιάζει και φαίνονται τα αστέρια, των οποίων το φως τη μέρα είναι πολύ ασθενέστερο του Ήλιου, οπότε δεν φαίνονται. Το πλάνο του Έντιγκτον ήταν το εξής: μια ολική έκλειψη Ηλίου ήταν το ιδανικό περιβάλλον, ώστε ο ορίζοντας να έχει σκοτεινιάσει ολοσχερώς. Μέσω των τηλεσκοπίων θα τράβαγε φωτογραφίες από τα αστέρια και θα σύγκρινε τη θέση τους με αντίστοιχες φωτογραφίες του ίδιου «κομματιού του ουρανού» που θα έπαιρνε το προηγούμενο ή το επόμενο βράδυ. Αν η θεωρία του Αϊνστάιν ίσχυε, τα απόμακρα αστέρια που φαίνονταν να είναι δίπλα στον Ήλιο θα μετατοπίζονταν σε ελαφρώς διαφορετικές θέσεις από τη νύχτα. Και όσο πιο κοντά στον Ήλιο φαινόταν το αστέρι, τόσο μεγαλύτερη θα ήταν η μετατόπισή του.

Η έκλειψη που περίμενε θα γινόταν στις 29 Μαΐου του 1919 και η διάρκειά της ήταν αρκετά μεγάλη (6 λεπτά το μέγιστο) ώστε να μπορέσει να πάρει τις απαραίτητες μετρήσεις. Το να πάρει την απαραίτητη άδεια και χρηματοδότηση δεν ήταν τόσο εύκολο όσο θα περίμενε, καθώς τόσο η κυβέρνηση όσο και ο Βρετανικός Στρατός τον περίμεναν στη γωνία. Η δε κυβέρνηση γιατί υποστήριζε τις απόψεις ενός Γερμανού, μεσούντος του 1ου Παγκοσμίου Πολέμου, ο δε στρατός γιατί ο Έντιγκτον ήταν αντιρρησίας συνείδησης, ως Κουακέρος που ήταν, και αρνούνταν να καταταγεί («Ο Θεός δεν μπορεί να μου δίνει εντολή να σκοτώνω ανθρώπινα πλάσματα», έλεγε) και κινδύνευε να φυλακιστεί. Οι συνάδελφοί του από το Κέιμπριτζ και τη Βασιλική Εταιρεία μεσολάβησαν, εγγυήθηκαν για την επιστημονική αξία του συναδέλφου τους και το πλήγμα που θα αντιμετώπιζε η επιστημονική κοινότητα αν τον έστελναν στη φυλακή, και κατάφεραν να αποσπάσουν τη χρηματοδότηση. Ο Έντιγκτον έστησε παρατηρητήρια σε δυο σημεία, στο νησάκι Πρινσίπε στον Κόλπο της Γουινέας στις ακτές της Δυτικής Αφρικής, στο οποίο πήγε ο ίδιος, και ένα ακόμα στην πόλη Σομπράλ της Βραζιλίας, υπό την επίβλεψη του Κρόμελιν από το Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς. Ο Έντιγκτον είχε τον καιρό να του δημιουργεί προβλήματα, αλλά κατάφερε να τραβήξει κάποιες καθαρές φωτογραφίες: «Μέσα από τα σύννεφα βλέπω μια ακτίνα αισιοδοξίας», έστειλε τηλεγράφημα. Ένα στοιχείο που λειτουργούσε υπέρ του, όμως, ήταν πως η Ήλιος ήταν ακριβώς μπροστά από τις Υάδες, ένα σύμπλεγμα φωτεινών αστεριών, οπότε μπόρεσε εύκολα να αναλύσει τις φωτογραφίες, παρόλο που αυτές ήταν θολές.

Σύμφωνα με τη Θεωρία του Αϊνστάιν, το φως θα έπρεπε να καμπυλώνεται κατά 1,75 δεύτερα του τόξου, ενώ σύμφωνα με τη Νευτώνεια Θεωρία η αντίστοιχη τιμή θα ήταν 0.87 δεύτερα. Η πειραματική ανάλυση από τις φωτογραφίες έδειξε εκτροπή κατά 1,61 δεύτερα. Η Γενική Σχετικότητα είχε αποδειχθεί!! Την επόμενη μέρα ο Αϊνστάιν έγινε για πρώτη φορά εξώφυλλο σε εφημερίδα και η φήμη του απογειώθηκε. Την επόμενη χρονιά βραβεύτηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής (για την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου!) και σύντομα είχε πλέον μετατραπεί σε αυθεντία. Δεν αρκεί λοιπόν μια ιδέα, εξίσου σημαντικό είναι να υπάρχει κάποιος που την πιστεύει και αναλαμβάνει να τη διαδώσει.

Όσον αφορά τον Έντιγκτον, μπορεί να μην έγινε σελέμπριτι όπως ο Αϊνστάιν, εξαργύρωσε όμως και ο ίδιος τη φήμη του με το παραπάνω. Έδωσε άπειρο αριθμό διαλέξεων στην Αγγλία και έγραψε πλήθος βιβλίων για την ερμηνεία της Γενικής Σχετικότητας, καθώς το να την έχει καταλάβει εκείνη την περίοδο ήταν από μόνο του γεγονός αρκετά σημαντικό. Αλαζόνας και συχνά αγενής, δεν δεχόταν αντιρρήσεις για τις γνώσεις του και θεωρούσε πως ο ίδιος είχε αποκτήσει κάτι από το αλάθητο του Πάπα. Μάλιστα, ένα ανέκδοτο της επιστήμης αναφέρει ότι ένας επίσης αλαζόνας φυσικός (ο Σίλμπερσταϊν), που θεωρούσε ότι ήξερε πολύ καλά τη Θεωρία της Σχετικότητας, τον είχε ρωτήσει αν συμφωνεί πως μόνο τρεις άνθρωποι στον κόσμο καταλαβαίνουν τη Θεωρία της Σχετικότητας (εννοώντας τον Αϊνστάιν, τον Έντιγκτον και τον εαυτό του), για να λάβει την αποστομωτική απάντηση από τον Έντιγκτον «Συγνώμη, αλλά δεν μπορώ να σκεφτώ ποιος είναι ο τρίτος».

Σύντομα ασχολήθηκε με τη φιλοσοφία της επιστήμης, μέσω της οποίας προσπάθησε να δώσει απαντήσεις σε θεολογικά θέματα. Πίστευε σε μια «βαθιά αρμονία ανάμεσα στην επιστημονική έρευνα και το θρησκευτικό μυστικισμό» και επίσης ότι η θετικιστική φύση της σύγχρονης φυσικής έδινε νέο χώρο για προσωπικές θρησκευτικές εμπειρίες και την ελεύθερη βούληση, αλλά δεν πίστευε ότι οι επιστημονικές ανακαλύψεις θα έδιναν απαντήσεις για το Θεό.

Κάπως έτσι οδηγήθηκε στη διατύπωση μιας Θεωρίας των Πάντων, δηλαδή μια ενοποιημένη θεωρία της Κβαντομηχανικής και της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Σύντομα όμως έχασε το νόημα που ήθελε να δώσει, και κατέληξε να αναλύει αδιάστατους λόγους θεμελιωδών σταθερών, ασχολούμενος περισσότερο με Αριθμολογία παρά με επιστήμη. Πεποίθησή του ήταν πως η μάζα του πρωτονίου και το ηλεκτρικό φορτίο του ηλεκτρονίου αποτελούσαν ένα φυσικό και πλήρη καθορισμό για την κατασκευή του Σύμπαντος και οι τιμές τους δεν ήταν τυχαίες. Αναλογίες που τον ενδιέφεραν ήταν η ηλικία του Σύμπαντος προς την ατομική μονάδα χρόνου, τον αριθμό των ηλεκτρονίων και των πρωτονίων στο Σύμπαν και στη διαφορά της βαρυτικής και της ηλεκτρικής δύναμης για το ηλεκτρόνιο και το πρωτόνιο. Ο ίδιος αντιμετώπιζε αυτή τη θεωρία ως «το σημαντικότερό του έργο, το αποκορύφωμά του» και πίστευε πως είχε ανακαλύψει μια αλγεβρική βάση για τη θεμελιώδη Φυσική. Η έρευνά του δεν ολοκληρώθηκε, καθώς τον πρόλαβε ο θάνατος, χτυπημένος από καρκίνο του στομάχου το 1944 σε ηλικία μόλις 66 ετών. Σε ανάλογες έρευνες είχε επιδοθεί και ο Ντιράκ, με την «υπόθεση των μεγάλων αριθμών». Οι κριτικές, ωστόσο, μόνο θετικές δεν ήταν, καθώς πολλοί συγγραφείς αναφέρονταν σε αυτές ως «μια μη σοβαρή απόπειρα μυστικισμού», καθώς «πάντα θα μπορούσαμε να βρούμε διάφορες αναλογίες σε όλους τους αριθμούς». Ο ίδιος βέβαια, έλεγε: «Επιδιώκω να συναγάγω τις αριθμητικές τιμές διάφορων αδιάστατων συνδυασμών των σταθερών της φύσης και να τις συνδέσω με τον έσχατο μεγάλο αριθμό, τον κοσμικό αριθμό Ν, τον αριθμό των πρωτονίων και ηλεκτρονίων στο παρατηρήσιμο Σύμπαν. Όλα αυτά αναδεικνύουν και δείχνουν το ρόλο των αριθμών στη φυσική. Η θεωρία μου δεν στηρίζεται στους παρατηρήσιμους ελέγχους. Είναι ακόμη καθαρότερα επιστημονολογική απ΄ ότι η μακροσκοπική θεωρία. Δεν προέρχεται από το πείραμα, δεν προέρχονται καν από την παρατήρηση. Είναι ένα νοητικό, φιλοσοφικό, μεταφυσικό κατασκεύασμα και έχει χαρακτηριστεί ως ‘επιλεκτικός υποκειμενισμός’».

Η Αριθμολογία δεν ήταν κάτι νέο, αλλά ήδη από αρχαία Ελλάδα πίστευαν ότι οι αριθμοί καθορίζουν πολλά πράγματα στη ζωή μας, χαράσσουν το πεπρωμένο μας και τις σχέσεις με τους συνανθρώπους μας. Οι Πυθαγόρειοι ενσωμάτωσαν τους αριθμούς στην επιστήμη, με μότο τους την άποψη πως «τα πάντα είναι αριθμός». Αυτό ίσως σημαίνει ότι καμία γνώση δεν είναι επιστημονική, παρά μόνο αν είναι μαθηματική. Ο πυθαγόρειος αριθμός δεν είναι όμως μια απλή ποσότητα: είναι ένα αρμονικό διάστημα. Διαθέτει μια ατομικότητα, μια προσωπικότητα, που εκφράζει τις σχέσεις του μέρους και του όλου στο εσωτερικό μιας αρμονίας. Οι αριθμοί αποτελούν ταυτόχρονα την ουσία, την ύλη και την αρχή της κίνησης αυτών των όντων. Ο Πυθαγόρας επίσης παρατήρησε ότι τα φυτά και τα ζώα δεν μεγαλώνουν τυχαία, αλλά σύμφωνα με ακριβείς μαθηματικούς κανόνες, με τον αριθμό της αρμονίας φ. Με τις πράξεις που έκανε ο Ιταλός μαθηματικός Φιμπονάτσι, βρήκε ότι το κλειδί της ομορφιάς είναι η αναλογία 1 προς 1,618, ο αριθμός φ. Για παράδειγμα, στον άνθρωπο η σχέση από τα πόδια μέχρι τον ομφαλό και από τον ομφαλό μέχρι το κεφάλι είναι 1 προς φ, ώστε να είναι ιδανικές οι αναλογίες.

Πίσω στον Έντιγκτον, έχουν μείνει στην ιστορία οι κόντρες του για την υποστήριξη της θεωρίας του: Τη δεκαετία του 1930 ο νεαρός Ινδός αστροφυσικός Τσαντρασεχάρ έκανε τα πρώτα του ακαδημαϊκά βήματα και θεωρούσε τον Έντιγκτον ως είδωλό του. Στη σημαντικότερη στιγμή της καριέρας του, ο νεαρός Τσάντρα (όπως τον αποκαλούσαν χαϊδευτικά) παρουσίασε μπροστά στην Εταιρεία μια πρωτοποριακή θεωρία για τις Μαύρες Τρύπες, ότι δηλαδή ένα αστέρι με μάζα μεγαλύτερη από ένα όριο θα συμπιεζόταν κατά το θάνατό του σε ένα χώρο σχεδόν ίσο με μηδέν. Από φόβο μήπως η δική του θεωρία απορριφθεί, ο Έντιγκτον, άτομο υπερφίαλο και με εξαιρετικές ρητορικές ικανότητες, κατόρθωσε να κατεδαφίσει τη θεωρία του νεαρού φιλόδοξου Ινδού. Υποστήριξε ότι δεν είναι παρά μονάχα ένα μαθηματικό παιχνίδι, χωρίς καμία βάση στην πραγματικότητα. Τα επιχειρήματά του, ασαφή και αβάσιμα, θα μπορούσαν να ξεπεραστούν, η τεράστια φήμη όμως δεν σήκωνε τέτοια συζήτηση. Ο Τσάντρα δεν είχε καν το δικαίωμα να υπερασπιστεί τη δουλειά του. Χρειάστηκε να περάσουν πολλά χρόνια ώστε σε μια ακόμα δημόσια διαμάχη να υποστηρίξει τον Τσάντρα ο αστρονόμος Kuiper, παρουσιάζοντας αποδεικτικά στοιχεία υπέρ της θεωρίας των Μελανών Οπών. Στο τέλος της συνεδρίασης ο Έντιγκτον ζήτησε σε μια προσωπική συζήτηση συγνώμη από τον Τσάντρα για τα προβλήματα που του είχε δημιουργήσει, παρόλο που ο ίδιος δεν είχε ακόμα πειστεί ότι έκανε λάθος ο ίδιος. Για τη δουλειά που του χάρισε τελικά το βραβείο Νόμπελ Φυσικής, για χρόνια ο Τσάντρα ζούσε απελπισμένος ότι ποτέ δεν θα τον έπαιρναν στα σοβαρά, ζώντας το ρατσισμό λόγω της καταγωγής του, και όλα αυτά λόγω της κόντρας του με τον Έντιγκτον.

Οι τελευταίες του θεωρίες αποσιωπήθηκαν από την επιστημονική κοινότητα και τα τελευταία χρόνια της ζωής του ήταν πέτρινα και ταπεινά, με τέλος του να γράφεται σε έναν οίκο ευγηρίας, καθόλα αταίριαστο του πρότερου σημαντικού του έργου και της φήμης που απολάμβανε. Η ιστορία της ζωής του Έντιγκτον είναι μια πορεία προς το ζενίθ των κατακτήσεων και της αναγνώρισης και από εκεί στο ναδίρ της αποστασιοποίησης. Ρηξικέλευθος, αντισυμβατικός και ανορθόδοξος, η ιστορία τον μνημονεύει και του έχει φυλάξει μια θέση στο πάνθεον για τη συνεισφορά του σε μια τρελή ιδέα.

Βέβαια, είναι σημαντικό να πιστεύει κάποιος σε μια τρέλα, καθώς η μία πιθανότητα μπορεί να δικαιωθεί και να προκύψει κάτι πολύ σπουδαίο. Η επιστήμη έχει την τάση να υπερεκτιμά τις αλήθειες και τις κατακτήσεις στις οποίες έχει φτάσει, με επακόλουθο όποιος παρεκκλίνει από τις κυρίαρχες απόψεις να αντιμετωπίζεται με καχυποψία, να χαρακτηρίζεται γραφικός και να μένει στην αφάνεια. Όμως, η ίδια η ιστορία της επιστήμης έχει αποδείξει ότι μια στο τόσο αυτά που λογίζονταν ως τρέλες, είναι κομμάτι από το σχέδιο του Θεού. Η δικαίωση και η αναγνώριση έπονται, ως ένας ύστατος φόρος τιμής, αποδίδοντας τα του Καίσαρος τω Καίσαρι. Η τρέλα ανάγεται σε ιδιοφυΐα και τελικά, αυτά που διαχωρίζουν αυτές τις δυο έννοιες είναι πολύ λιγότερα από αυτά που τις ταυτίζουν. Ναι, και τα δύο χρειάζονται υπέρμετρη πίστη και φιλοδοξία για το εγχείρημα. Ναι, χρειάζεται προσήλωση και αυταπάρνηση μέχρι το τέλος. Τελικά, δεν είναι τίποτα άλλο από τις δυο όψεις του ίδιου νομίσματος. Έτσι κι αλλιώς, η «τρέλα» ενέχει την ανατροπή κι αυτή τη χρειάζεται όσο τίποτα η επιστήμη.

Ο άνθρωπος που αστειευόταν!;

«Θα τα καταφέρετε Έλληνες», είπε στο χαιρετισμό του απέναντι σε 75.000 κόσμο ο Μπόνο των U2, στην πρόσφατη συναυλία τους στην Αθήνα. Άραγε θα τα καταφέρουμε; Και τι ακριβώς θα καταφέρουμε; Ρεπορτάζ στις ειδήσεις αναφέρουν ότι για να ανταπεξέλθει ο μέσος Έλληνας στη διαμορφούμενη οικονομική κατάσταση, περιορίζει τα έξοδά του. «Κόβει», λαϊκά, «από όπου μπορεί να βρει». Το μέλλον διαγράφεται ζοφερό και η ψυχολογία βρίσκεται στο ναδίρ. Όμως, μεγαλύτερος κίνδυνος από την άδεια τσέπη του πορτοφολιού είναι να «χάσουμε» τον εαυτό μας. Να υποκύψουμε στην ανασφάλεια και την αβεβαιότητα για το αύριο, να παραιτηθούμε από κάθε διεκδίκηση, να μειώσουμε τις φιλοδοξίες μας και να αποδεχτούμε ότι το να στερούμαστε είναι ο κανόνας της επιβίωσης. Πλέον, όλοι περιορίζουμε τις δραστηριότητές μας προσπαθώντας να ζήσουμε με ησυχία και ασφάλεια, περιφράζοντας την προσωπική μας ζωή στα απολύτως απαραίτητα. Κι όμως, το να γνωρίζεις και να ανακαλύπτεις είναι η φύση της ίδιας της ζωής. Ένα άνοιγμα μπροστά, ένα μετέωρο βήμα ενός πελαργού, με οδηγό την περιέργεια και τη διαίσθηση, ικανό να μας γεμίσει εμπειρίες, ευκαιρίες να κερδίσουμε πολλά περισσότερα από αυτά που θα μπορούσαμε να φανταστούμε.

Παράδειγμα – πρόκληση για μια ζωή ανοιχτή στα θέλω και τις επιθυμίες, όσο περίεργες και εκκεντρικές αυτές ακούγονται, αλλά απολύτως ειλικρινείς, μια ζωή με κατακτήσεις άσχετες μεταξύ τους, αλλά τόσο ουσιαστικές για τον ίδιο, απέναντι στο μεγαλύτερο φόβο όλων μας, την αρρώστια και το θάνατο, κόντρα στις αυθεντίες, πηγή ζωής και ενέργειας, είναι ο «δικός» μας Ρίτσαρντ Φέιμαν.

«Κάποτε έπαιζα μπόνγκος σε ένα πάρτι. Και πρέπει να τα κατάφερνα καλά, αφού ένας από τους καλεσμένους ενθουσιάστηκε από το παίξιμό μου. Πήγε στο μπάνιο, έβγαλε το πουκάμισό του και έφτιαξε διάφορα σχέδια στο στήθος του με κρέμα ξυρίσματος. Κρέμασε κεράσια στα αυτιά και μπήκε μέσα χορεύοντας σε έξαλλο ρυθμό. Όπως ήταν φυσικό, αυτός ο τρελάρας και εγώ γίναμε αμέσως φίλοι». Λίγοι θα φαντάζονταν ότι τα παραπάνω λόγια ανήκουν στο Ρίτσαρντ Φέιμαν, νομπελίστα φυσικό, επαγγελματία ντράμερ, ερασιτέχνη ζωγράφο, μεταφραστή των ιερογλυφικών των Μάγιας, διαρρήκτη χρηματοκιβωτίων και ένα από τα μεγαλύτερα μυαλά του 20ού αιώνα.

Γεννημένος το 1918 στη Νέα Υόρκη, ενδιαφέρθηκε από μικρός να κατανοήσει τον κόσμο που τον περιέβαλε. Στην ηλικία των δώδεκα ετών είχε φτιάξει ένα πραγματικό εργαστήριο στο δωμάτιό του, στο οποίο έκανε πειράματα ηλεκτρομαγνητισμού. Γοητεύτηκε από τα μαθηματικά, αλλά τα θεώρησε «αρκετά βαρετά», ώστε να σπουδάσει τελικά φυσική. Πήρε το πρώτο του πτυχίο από το ΜΙΤ το 1939, παρακολουθώντας τον κύκλο της θεωρητικής φυσικής από το δεύτερο κιόλας έτος, όταν οι περισσότεροι φοιτητές το άφηναν για το τέλος των σπουδών τους είτε ακόμα και για το μεταπτυχιακό. Ο λόγος που το έκανε αυτό; Ήταν περίεργος και βαριόταν εύκολα. «Θα παίξω με τη φυσική, χωρίς να με νοιάζει η σημαντικότητα του αποτελέσματος», είχε πει. Η αστείρευτη όρεξη για ζωή και το ενδιαφέρον να μαθαίνει διαρκώς ό,τι του άρεσε ήταν το κλειδί. Ένα άλλο μυστικό ήταν ότι πάντα ήθελε να κατανοεί αυτό που διάβαζε και δεν προσπερνούσε τίποτα ασυζητητί. Έτσι, πηγαίνοντας πάντα στη βάση ενός θέματος, μπορούσε να κατανοήσει το πιο περίπλοκο πρόβλημα. Το μότο του ήταν ότι «όσο πιο βαθιά πάμε στη φυσική, τόσο πιο απλά είναι τα πράγματα».

Τα επόμενα χρόνια τον βρίσκουν να αναζητά τις απαντήσεις του κόσμου στο Πρίνστον. Όμως, ο 2ος Παγκόσμιος Πόλεμος μαινόταν και οι Αμερικάνοι έδιναν μάχη με τους Γερμανούς για το ποιος θα προλάβει να κατασκευάσει την πυρηνική βόμβα. Παρόλο που θα φαινόταν κόντρα στο χαρακτήρα του, συμμετείχε στο πρόγραμμα Μανχάταν, γιατί σκέφτηκε ότι ο ίδιος θα μπορέσει να ελέγξει την ειρηνική χρήση της πυρηνικής ενέργειας. Επίσης, του είχαν υποσχεθεί νοσοκομειακή περίθαλψη για τη γυναίκα του, Αρλίν, τον εφηβικό του έρωτα, η οποία έπασχε από φυματίωση.

Χιουμορίστας και ειλικρινής, έγινε η «μασκότ» του προγράμματος. Ένας 24χρονος που σκάρωνε φάρσες στους συναδέλφους του, είτε για να αποδείξει ότι έκαναν λάθος, είτε για «να σπάσει η μονοτονία». Ο Όττο Φριτς θυμάται το νεαρό με το ειρωνικό χαμόγελο να μπαίνει από την κεντρική πόρτα του κτήματος στο Λος Άλαμος, να χαιρετάει τους φρουρούς με χειραψία και στη συνέχεια να τρέχει να βγει από μια τρύπα στο φράχτη που είχε ανακαλύψει ώστε να ξαναμπεί από την πόρτα μετά από πέντε λεπτά, τρελαίνοντας τους φρουρούς που έβλεπαν τον ίδιο άνθρωπο μόνο να μπαίνει και ποτέ να βγαίνει, όταν η κοντινότερη πόρτα απείχε κάμποσα χιλιόμετρα!! Επίσης, για να πείσει τους υπεύθυνους που ισχυρίζονταν υπεροπτικά ότι οι απόρρητες πληροφορίες φυλάσσονταν σωστά και ήταν ασφαλείς από κλοπή, διέρρηξε ο ίδιος το χρηματοκιβώτιο, καταπατώντας τον εγωισμό τους και αποδεικνύοντας ότι είχε δίκιο, με το δικό του, καυστικό και απόλυτα ειλικρινή τρόπο. Έτσι κι αλλιώς, με τους στρατιωτικούς είχε πάρει διαζύγιο από νωρίς. Χαρακτηριστική είναι η ιστορία της πρώτης τους επαφής, όταν ο νεοσύλλεκτος τότε Φέιμαν έδινε συνέντευξη. Σε μια αίθουσα με άλλα είκοσι άτομα, στην ερώτηση για το αν αισθάνεται κάποιον να τον παρακολουθεί, αναλογίστηκε ότι όλο και κάποιος από τους υπόλοιπους στρατιώτες που περίμεναν υπομονετικά τη σειρά τους θα είχε το βλέμμα του στραμμένο πάνω του, οπότε απάντησε άκρως ρεαλιστικά: «ναι, νομίζω ότι με παρακολουθούν δύο». Εκνευρισμένος ο αξιωματικός, θεωρώντας ότι έχει πέσει σε τρελό, ύψωσε τη φωνή του και τον ξαναρώτησε αν και τώρα νομίζει ότι τον παρακολουθούν. Με την τετράγωνη λογική του, ο Φέιμαν, σίγουρος ότι πλέον έχει αποσπάσει την προσοχή μέσα στο δωμάτιο, απάντησε: «ναι, τώρα με παρακολουθούν περισσότεροι».

Τα χρόνια που ακολούθησαν τη λήξη του πολέμου και τη ρίψη της βόμβας, συνοδεύτηκαν από το θάνατο της αγαπημένης του Αρλίν και του προκάλεσαν μια προσωρινή κατάθλιψη (μάλιστα, ένα χρόνο μετά το θάνατό της, της έγραψε ένα γράμμα, περιγράφοντας τη ζωή του και πόσο πολύ την αγαπάει, φύσει ρομαντικός, έκλεινε με τη φράση: «Συγνώμη που δεν το ταχυδρομώ, αλλά δεν ξέρω τη νέα σου διεύθυνση». Το γράμμα βρέθηκε στο συρτάρι του γραφείου του και ήταν ιδιαίτερα τσαλακωμένο, δείγμα ότι το διάβαζε συχνά στα χρόνια που ακολούθησαν). Η κατάθλιψη, πάντως, ξεπεράστηκε με τη θέση καθηγητή που του πρόσφερε το Πρίνσετον και ξαναπίστεψε στον εαυτό του. Εκεί ολοκλήρωσε τη μελέτη που είχε αρχίσει για μια νέα μέθοδο στην κβαντομηχανική, συνδυάζοντας εξισώσεις της ειδικής σχετικότητας, που είχε να κάνει με τον υπολογισμό της πιθανότητας μιας μετάβασης ενός κβάντου από μία κατάσταση σε άλλη επόμενη, όταν κάθε δυνατό μονοπάτι θεωρείται εξίσου πιθανό. Σε κάθε πιθανό μονοπάτι αντιστοίχισε δύο αριθμούς, το πλάτος του κύματος και τη φάση του. Όταν όλες οι διαδρομές συνδυαστούν, όλες πλην μιας αλληλοαναιρούνται, οπότε παίρνουμε τη μία και μοναδική διαδρομή, που για τα μακροσκοπικά αντικείμενα προκύπτει από τους νόμους του Νεύτωνα.

Το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξε προσαρμόστηκε άμεσα στην κβαντική ηλεκτροδυναμική (QED), η οποία κατορθώνει να ενώσει την ηλεκτρομαγνητική δύναμη με την ασθενή πυρηνική, βάζοντας το πρώτο λιθαράκι στη θεωρία των Πάντων που οι επιστήμονες προσπαθούν να ανακαλύψουν. Η κβαντική ηλεκτροδυναμική θεωρεί ότι η ανάπτυξη των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων αποδίδεται στην εκπομπή και την απορρόφηση φωτονίων ως σωματιδίων ανταλλαγής. Ουσιαστικά εξετάζει την κλασική ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Μάξγουελ με τις έννοιες της κβαντικής μηχανικής, όπου στις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) συμμετέχουν (ανταλλάσσονται) σωματίδια ή αλλιώς κβάντα ενέργειας, όπως είναι τα φωτόνια. Με άλλα λόγια, ελέγχει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ακτινοβολίας (φωτόνια) και ύλης (ηλεκτρόνια).

Εκείνα τα χρόνια η φήμη του άρχισε να εκτοξεύεται. Αυτή η εργασία του χάρισε το 1965 το Νόμπελ Φυσικής για την «επανακανονικοποίηση των εξισώσεων της Κβαντομηχανικής». Ίσως η θεμελίωση της QED να είναι το τελειότερο δημιούργημα του ανθρώπινου νου, αφού συμφωνεί με τα πειραματικά δεδομένα με ακρίβεια 13 δεκαδικών ψηφίων, σχολιάζουν οι επιστήμονες. Είναι σαν να μέτρησε την απόσταση Αθήνας – Θεσσαλονίκης με ακρίβεια μεγαλύτερη από μιας τρίχας μαλλιών!!!

Η πόρτα του κορυφαίου ίσως πανεπιστημίου στη Φυσική στον κόσμο είχε ανοίξει διάπλατα. Ο Φέιμαν έγινε καθηγητής στο Καλτέκ από το 1950 μέχρι το τέλος της ζωής του το 1988.

Το όνομά του όμως δεν έμεινε στην ιστορία επειδή ήταν ένας πολύ καλός επιστήμονας, αλλά λόγω του πληθωρικού χαρακτήρα του και τη δίψα με την οποία αντιμετώπιζε κάθε κατάσταση. Μεγάλη του λατρεία ήταν και η μουσική. Έπαιζε μπόνγκος – ένα είδος βραζιλιάνικων κρουστών – τόσο καλά, που περνούσε για επαγγελματίας: «Κάποτε πήγα στο Βανκούβερ για να μιλήσω στους φοιτητές. Μου είχαν ετοιμάσει πάρτι και ένα ροκ συγκρότημα έπαιζε κάτω στο υπόγειο. Ήταν πολύ καλοί. Κάπου εκεί είχαν και ένα κουδούνι αγελάδας και με παρότρυναν να παίξω μαζί τους. Το πήρα και άρχισα να το χτυπώ. Καθώς η μουσική τους ήταν πολύ ρυθμική, άρχισα να ανάβω. Όταν τέλειωσε το πάρτι, εκείνος που το είχε οργανώσει μου είπε ότι ο αρχηγός του συγκροτήματος ρώτησε: ‘ποιος ήταν ρε παιδιά αυτός που έπαιζε το κουδούνι; Ακολουθούσε τέλεια το ρυθμό μ’ αυτό το πράγμα! Ήταν φοβερός. Τον παραδέχομαι. Και εκείνος ο σπουδαίος προς τιμήν του οποίου κάναμε το πάρτι ούτε που εμφανίστηκε. Ούτε έμαθα ποιος είναι!’»

Θεωρούσε ότι η φυσική δεν ήταν παρά ένα παιχνίδι κατανόησης του κόσμου και η τέχνη η έκφρασή της: «Οι ζωγράφοι είναι χαμένοι. Δεν έχουν θέμα. Παλιά είχαν θρησκευτικά θέματα, αλλά τώρα έχασαν την πίστη τους και δεν τους απέμεινε τίποτα. Δεν καταλαβαίνουν τον τεχνολογικό κόσμο στον οποίο ζουν. Δεν καταλαβαίνουν τίποτα από την ομορφιά του πραγματικού κόσμου – του κόσμου της επιστήμης – οπότε δεν μπορούν να εμπνευστούν από αυτόν». Σε ένα στοίχημα που έβαλε με ένα ζωγράφο φίλο του, ότι δεν θα μπορέσει ποτέ να ζωγραφίσει κάτι με εικαστική αξία, αντιμετώπισε την πρόκληση και κατέληξε να εκθέτει σε γκαλερί τα έργα του, με τα γυμνά πορτρέτα – συνήθως γυναικών – να αποτελούν το αγαπημένο του θέμα. Επίσης, δούλευε κατά παραγγελία με το εργαστήριο να έχει στηθεί στο υπόγειο του σπιτιού του. Πατέρας δυο παιδιών, πιστός στη δεύτερη γυναίκα του, ερωτευμένος με τη ζωή, φλέρταρε ασύστολα και διακριτικά (άλλη κόντρα, δείγμα του πολύπλευρου και αντισυμβατικού ταμπεραμέντου του), είχε κάνει δεύτερο γραφείο του ένα γειτονικό μπαρ με τόπλες χορεύτριες. Μάλιστα, όταν έκαναν μήνυση στον ιδιοκτήτη για προσβολή των χρηστών ηθών, ο Φέιμαν δεν αρνήθηκε να παρουσιαστεί στο δικαστήριο και να καταθέσει υπέρ του μπαρ, όντας ο μόνος από τους μόνιμους πελάτες (οι υπόλοιποι φοβήθηκαν ότι θα θιχτεί η προσωπικότητά τους): «Είμαι ο μόνος ελεύθερος άνθρωπος εδώ. Δεν έχω καμία δικαιολογία να μην πάω. Μου αρέσει αυτό το μαγαζί και θα ήθελα να παραμείνει ανοιχτό. Δεν βλέπω να υπάρχει κάτι κακό στον χορό τόπλες». Στην ερώτηση του κατήγορου πόσο συχνά επισκέπτεται το μαγαζί, απάντησε με την ίδια αφοπλιστική ειλικρίνεια που τον διακατείχε. Οι εφημερίδες την επόμενη μέρα είχαν βρει το πρωτοσέλιδό τους: «Καθηγητής του Caltech πηγαίνει έξι φορές τη βδομάδα σε καμπαρέ». Για την ιστορία, το μαγαζί έκλεισε, αλλά κέρδισε την έφεση και ο Φέιμαν συνέχισε να πίνει τα ποτά του, κερασμένα από τον ιδιοκτήτη.

Η φήμη του είχε φτάσει στο ζενίθ της στα χρόνια που ακολούθησαν τη βράβευση με το Νόμπελ. Διαρκώς αποδεχόταν προσκλήσεις για ομιλίες σε πανεπιστήμια και συνέδρια, αντιμετωπιζόμενος με το σεβασμό που του άξιζε. Σε μια ομιλία του για το εκπαιδευτικό σύστημα της Βραζιλίας (την επισκεπτόταν συχνά λόγω της αγάπης του για τη μουσική της), είχε πει για τα σχολικά βιβλία, μπροστά στην επιτροπή του υπουργείου Παιδείας: «Πώς είναι δυνατόν να διδάξουμε σωστά όταν χρησιμοποιούμε βιβλία γραμμένα από ανθρώπους που δεν κατέχουν το θέμα τους; Αυτό δεν μπορώ να το καταλάβω. Αλήθεια, γιατί τα σχολικά βιβλία να είναι άθλια; Παγκοσμίως άθλια;»

Έβρισκε τη φιλοσοφία βαρετή («οι φιλόσοφοι έχουν πάντα άποψη για το τι είναι απαραίτητο για την επιστήμη, το οποίο συνήθως είναι αφελές και λάθος») και το απόκρυφο ακόμα περισσότερο, όμως ασχολήθηκε ιδιαίτερα με την ερμηνεία των παραισθήσεων και τον ηλεκτρονικό εγκέφαλο: «Μία ή δύο βδομάδες αργότερα, αναρωτήθηκα πώς μπορεί η λειτουργία του εγκεφάλου να συγκριθεί με τη λειτουργία μιας υπολογιστικής μηχανής, ιδιαίτερα στην αποθήκευση πληροφοριών. Ένα ενδιαφέρον πρόβλημα είναι ο τρόπος που αποθηκεύονται στον εγκέφαλο οι αναμνήσεις. Μπορείς να φτάσεις στις αποθηκευμένες μνήμες σου από διάφορους τρόπους, αντίθετα σε έναν ηλεκτρονικό εγκέφαλο πρέπει να φτάσεις κατευθείαν στη σωστή κατεύθυνση».

Όμως στη ζωή του δεν ήταν όλα ονειρικά. Ο θάνατος, που τον είχε επισκεφτεί στα νεανικά του χρόνια, θα γινόταν μόνιμος σύντροφος αν και θα τον αγνοούσε επιδεικτικά. Τα τελευταία χρόνια της ζωής του τα πέρασε με αφόρητους πόνους και μπαινοβγαίνοντας στα χειρουργεία, προκειμένου να αφαιρεί όγκους που επανεμφανίζονταν. Αλλά και πάλι, αντιμετώπιζε την κατάσταση ως ένας αιώνιος έφηβος. Το 1985 έγραψε την αυτοβιογραφία του, με τίτλο «Μάλλον θα αστειεύεστε κύριε Φέιμαν», αφήνοντας κληρονομιά τις καλύτερες ιστορίες του. Εξέθεσε τη NASA που τον όρισε ως μέλος της επιτροπής που έψαχνε το λόγο της καταστροφής του διαστημικού λεωφορείου Τσάλεντζερ το 1986, βρίσκοντας ποιο ήταν το λάθος και μάλιστα το αποκάλυψε κατά τη διάρκεια της ζωντανής συνέντευξης τύπου στα κανάλια, κάνοντας ένα απλό πείραμα (είχε να κάνει με την ταχύτητα διαστολής του υλικού από κάποια σωληνάκια), ενώ οργάνωνε ταξίδι στην Τούβα, ένα κρατίδιο σε σοβιετικό έδαφος, προορισμό που επέλεξε γιατί η πρωτεύουσά της δεν είχε φωνήεντα, παρά μόνο σύμφωνα, κάτι που έβρισκε εξαιρετικά ενδιαφέρον, αλλά δεν μπόρεσε να κάνει πραγματικότητα λόγω του Ψυχρού Πολέμου και τη γραφειοκρατία που συνόδευε την έκδοση ταξιδιωτικών εγγράφων.

Η κατάσταση της υγείας του όμως χειροτέρευε. Το ένα του νεφρό είχε καταρρεύσει και είχε αντιληφθεί πως ο θάνατος ίσως να αργούσε μερικούς μήνες, αλλά όχι περισσότερο. Αρνήθηκε το τελευταίο χειρουργείο και το Φεβρουάριο του 1988 σταμάτησε να ανακαλύπτει νέα πράγματα. Συγκλονιστικό είναι το βίντεο, τραβηγμένο τα Χριστούγεννα του 1987 (κυκλοφορεί στο youtube με το όνομα Richard Feynman playing bongos) που τον δείχνει να παίζει τα αγαπημένα του μπόνγκος και να τραγουδάει χαρούμενος, αν αναλογιστούμε πόσο πολύ πονούσε εκείνες τις μέρες.

Ο Φέιμαν ποτέ δεν κλείστηκε στον εαυτό του, δεν περιορίστηκε από τα στερεότυπα και τα κλισέ, δεν εξυπηρέτησε καμία αυθεντία, αλλά αντίθετα, ζούσε την κάθε στιγμή bigger than life. Ένας ξεχωριστός άνθρωπος που πάνω από όλες τις εκφάνσεις του ήταν Δάσκαλος. Και αυτό που μας δίδαξε είναι πως «αν γνωρίζεις το όνομα ενός πουλιού σε όλες τις γλώσσες, δεν γνωρίζεις τίποτε, μα απολύτως τίποτε, για το ίδιο το πουλί».

Νανοτεχνολογία: η σύγχρονη φωτιά του Προμηθέα

Ο Αϊνστάιν, το 1905, είχε πει ότι «τώρα είναι μια ωραία εποχή να είναι κάποιος φυσικός». Είχε φτάσει σε αυτή τη διαπίστωση συλλογιζόμενος τις κατακλυσμιαίες εξελίξεις και νέες ανακαλύψεις στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής, οι οποίες θα γεννούσαν αυτό που αποκαλούμε σήμερα κβαντική μηχανική. Επιβεβαιώνοντας την άποψη ότι η επιστήμη κάνει κύκλους, μπορούμε να συμφωνήσουμε με τον Αϊνστάιν και να πούμε ότι και η σημερινή εποχή είναι … και γαμώ (!!!) για να είναι κάποιος φυσικός. Νανοτεχνολογία: περί ου ο λόγος. Σαν άλλος προφήτης, ο Ρίτσαρντ Φέιμαν είχε ρίξει μια κλεφτή ματιά στο μέλλον και είχε προλογίσει τις εξελίξεις σε έναν καινούριο κλάδο της επιστήμης, όπου η μελέτη της συμπεριφοράς της ύλης στη μεσοκλίμακα άνοιγε νέους ορίζοντες για περαιτέρω κατακτήσεις και τεχνολογικά επιτεύγματα. Η νανοτεχνολογία ευαγγελίζεται ότι έχει τη λύση σε όλα τα προβλήματα. Έφτασε η εποχή όπου όλες οι ασθένειες θα είναι πλήρως ιάσιμες; Η εκμετάλλευση των φυσικών πηγών ενέργειας θα παραμερίσει τις συμβατικές πηγές ενέργειας, που εξαντλούνται και επιβαρύνουν το περιβάλλον; Και εν τέλει, θα βελτιωθεί η καθημερινότητα του ανθρώπου;

Γιατί όμως τόση φασαρία; Τι είναι πραγματικά η νανοτεχνολογία; Πρόκειται για μια καινούρια επιστήμη (νανοεπιστήμη), η οποία αναπτύσσεται ταυτόχρονα με τις εφαρμογές της τα τελευταία 20 χρόνια (νανοτεχνολογία). Ετυμολογικά και μόνο να αναλύσουμε τη λέξη νανοεπιστήμη, πρόκειται για την επιστήμη που ασχολείται με ό,τι έχει να κάνει με την κλίματα του νανόμετρου, το οποίο ισούται με το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου (10-9 μέτρα), κλίμακα που ισούται με το μέγεθος του ατόμου (το μικρότερο κομμάτι ενός στοιχείου που μπορεί να υπάρξει ελεύθερο στη φύση), αλλά και του εσωτερικού του κυττάρου. Περίπου 2 νανόμετρα είναι η διάμετρος της διπλής έλικας του DNA, ενώ αν φανταζόμασταν πως η Γη έχει διάμετρο 1 μέτρο, τότε το 1 νανόμετρο ισούται με τη διάμετρο μιας μπίλιας. Η ανάπτυξη τεχνολογίας σε αυτές τις διαστάσεις μπορεί να μας εξοικονομήσει χώρο και χρόνο, να περιορίσει τις απώλειες ενέργειας, αυξάνοντας έτσι την απόδοση. Παράλληλα, για τον έμβιο κόσμο είναι εξίσου σημαντική, καθώς αναφερόμαστε σε διαστάσεις οργανιδίων των κυττάρων.

Για αιώνες ολόκληρους το μονοπάτι του επιστήμονα και η πορεία του στο χώρο ήταν ένα μοναχικό ζήτημα. Η πρόοδος της επιστήμης οδήγησε σε ένα ολοένα και αυξανόμενο όγκο πληροφοριών και γνώσεων. Πλέον, η εξειδίκευση ήταν μονόδρομος. Η καλύτερη διαχείριση και οργάνωση των καινούριων πληροφοριών απαιτούσε τον κατακερματισμό της επιστημονικής γνώσης σε πλήθος τομέων και πεδίων. Η παιδεία ακολουθεί το μοντέλο της πυραμίδας: ξεκινώντας από τη βάση που είναι το δημόσιο σχολείο και πηγαίνοντας προς τα πάνω, βλέπουμε την ακαδημαϊκή πορεία του επιστήμονα, από το απολυτήριο λυκείου, το οποίο παίρνουν περίπου 90.000 μαθητές κάθε χρόνο, στο πτυχίο του πανεπιστήμιου της εκάστοτε σχολής (περίπου 1000 άτομα κάθε χρόνο), τίτλος μεταπτυχιακού (20 άτομα το χρόνο), διδακτορικό που είναι μοναδικό (1 άτομο). Παρακολουθούμε, καθώς αυξάνονται οι γνώσεις γύρω από ένα ζήτημα, τόσο λιγότερα άτομα μπορούν να παρακολουθήσουν τις εξελίξεις. Από την άλλη, όσο αυξάνονται οι γνώσεις, τόσο περιορίζεται το αντικείμενο μελέτης. Τελειώνοντας το διδακτορικό, ο επιστήμονας έχει μελετήσει διεξοδικά και γνωρίζει τα πάντα για ένα πολύ συγκεκριμένο εξειδικευμένο θέμα. Ή κατά το ακαδημαϊκό αστείο «ένας καθηγητής πανεπιστημίου ξέρει τα πάντα για το τίποτα».

Όμως, η νανοτεχνολογία με το εύρος των εφαρμογών της επιβάλλει τη συνεργασία και τη γνώση παράλληλα πολλών πεδίων έρευνας και επιστήμης. Φυσικοί, βιολόγοι, χημικοί, γιατροί, μηχανικοί καλούνται να κάτσουν στο ίδιο τραπέζι, να συνεργαστούν, να ανταλλάξουν απόψεις και να καλύψουν ο ένας τα κενά του άλλου, πραγματώνοντας τη διεπιστημονική αντιμετώπιση των θεμάτων που προκύπτουν. Είναι χαρακτηριστικό ότι κατά το ακαδημαϊκό έτος 2009 – 10 από τις 60 αιτήσεις που έγιναν στο Μεταπτυχιακό της Νανοτεχνολογίας στο ΑΠΘ, προέρχονταν από 19 (!!) διαφορετικά τμήματα, μεταξύ των οποίων οδοντιατρικής, γεωλογίας κλπ. Νέα πνοή φυσάει στην επιστημονική κοινότητα. Ο μοναχικός και εκκεντρικός σκαπανέας της γνώσης πρέπει να ξεσκονίσει το κοινωνικό του προφίλ και αρχίσει να κάνει παρέες!!!

Ας γυρίσουμε λίγο πίσω το ρολόι και ας δούμε πώς ξεκίνησαν όλα και ποιος είναι ο «πατέρας» της. Η ιδέα της νανοτεχνολογίας ξεκίνησε τα Χριστούγεννα του 1959, στη διάλεξη που έδωσε στο Caltech στην Αμερικάνικη Φυσική Εταιρεία (29/12/1959) ο διάσημος φυσικός Ρίτσαρντ Φέιμαν και δημοσιεύτηκε το Φεβρουάριο του 1960 στο περιοδικό «Μηχανική και Φυσική» του Caltech. Ο τίτλος της διάλεξης ήταν «Υπάρχει πολύς χώρος στον πάτο – Μια πρόσκληση να εισάγουμε ένα νέο πεδίο στη Φυσική». «Θα ήθελα να περιγράψω ένα πεδίο για το οποίο πολύ λίγα πράγματα έχουν γίνει, αλλά μπορούν να γίνουν πάρα πολλά. Αυτό το πεδίο δεν είναι το ίδιο με τα άλλα και δεν θα μας δώσει πολλά στοιχεία για τη θεωρητική φυσική (υπό την έννοια ‘τι είναι τα παράξενα σωματίδια;’) αλλά έχει μεγαλύτερη σχέση με τη φυσική στερεάς κατάστασης και μπορεί να μας δώσει πληροφορίες μεγάλου ενδιαφέροντος για τα παράξενα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε σύνθετες καταστάσεις. Επιπλέον, το πιο σημαντικό είναι πως θα παρουσιάζει έναν τεράστιο αριθμό τεχνικών εφαρμογών». Αναφέρει ότι μπορούμε με συνεχή έρευνα και βελτιώσεις της τεχνολογίας να χειριστούμε την ύλη στην κλίμακα των ατόμων: «ένας τρόπος που μπορούμε να σκεφτούμε για τη διάταξη σε συγκεκριμένη θέση είναι η εξάχνωση, την οποία θα συνεχίζουμε για κάθε στιβάδα, μέχρι να έχουμε το σύνολο του συμπλόκου (σ σ σύστημα μορίων και ατόμων ενωμένα μεταξύ τους)».

Παραπάνω, ο Φέιμαν περιγράφει τις διαθέσιμες για την εποχή του τεχνικές για την κατασκευή μιας δομής με μικρότερες διαστάσεις, κόβοντας, αφαιρώντας υλικό και λειαίνοντας μια προηγούμενη δομή μεγαλύτερων διαστάσεων. Ο στόχος είναι ένας: η κατασκευή και μελέτη δομών της τάξης του ενός ή λίγων ατόμων. Όμως, η παραπάνω τεχνική (που ονομάζεται «από πάνω προς τα κάτω»), όπως διαφαινόταν και επισήμαινε ο Φέιμαν, παρουσιάζει ένα κατώτατο όριο, λόγω περιορισμένων δυνατοτήτων των μηχανημάτων στην κοπή, τη λείανση και την αφαίρεση του υλικού. Αδιέξοδο; Όχι βέβαια. Ο ίδιος ο Φέιμαν είχε προτείνει να αντιστρέψουμε την τεχνική!!! «Από κάτω προς τα πάνω», λοιπόν, δηλαδή το σχηματισμό δομών από ένα άτομο ή μόριο και σταδιακή σύνθεση της επιθυμητής διάταξης: «να μιμηθούμε τη φύση και ουσιαστικά να συνθέσουμε δομές με τον ίδιο τρόπο», όπως λέει ο Φέιμαν.

Όμως, για να τα πετύχουμε όλα αυτά, χρειαζόμαστε την κατάλληλη τεχνολογία και μηχανήματα για να δούμε και να φτάσουμε σε αυτές τις διαστάσεις. Κατά το Φέιμαν, τα προβλήματα της βιολογίας, που περιλάμβαναν τα μυστήρια του DNA (τα οποία λύθηκαν την τελευταία πενταετία – για να ανακύψουν με τη σειρά τους καινούρια!), οι φυσικοί όφειλαν να κατασκευάσουν ηλεκτρονικά μικροσκόπια με μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα: «Τα προβλήματα του DNA θα μπορούσαν να λυθούν αν βλέπαμε το DNA». Όσον αφορά τη χημεία, οι φυσικοί θα έπρεπε να πάρουν ως παράδειγμα τη χημική ανάλυση και να αναλύουν και τα δικά τους προβλήματα (όπου, παρεμπιπτόντως, και οι χημικοί θα μπορούσαν να κάνουν καλύτερη ανάλυση αν το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είχε καλύτερη ανάλυση), αναφέροντας έτσι ο Φέιμαν για πρώτη φορά τη διεπιστημονικότητα, δείχνοντας πώς μπορούν να συνεργαστούν η φυσική, η χημεία και η βιολογία.

Ο Φέιμαν δεν παρέλειψε να αναφέρει ότι κατά τη σύνθεση των «μικρών συμπλόκων», νανοσωματιδίων όπως αναφέρονται σήμερα, πρέπει να είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί στις τάσεις και τις δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των ατόμων (είτε του ίδιου υλικού είτε διαφορετικού) και πως αυτές δεν θα είναι ίδιες με αυτές που εμφανίζουν τα υλικά στην κλίμακα που βλέπουμε και χρησιμοποιούμε μέχρι τώρα. Να τονιστεί πως ο Φέιμαν θεωρεί πως οι έννοιες «βάρος» και αδράνεια» δεν θα έχουν ιδιαίτερη σημασία.

Ο Φέιμαν μπορεί να έθεσε τις βάσεις και να θεωρείται ο πατέρας της νανοτεχνολογίας, τίποτα όμως δεν μπορούσε να προχωρήσει αν δεν δημιουργούταν το κατάλληλο εργαλείο, το μικροσκόπιο στην προκειμένη περίπτωση, προκειμένου να δούμε «τον πάτο». Το 1981 εφευρίσκεται το STM (scanning tunneling microscopy), το πρώτο μικροσκόπιο που μας επιτρέπει να διακρίνουμε μεμονωμένα άτομα. Πέντε χρόνια αργότερα οι δημιουργοί του παίρνουν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής (και τιμής ένεκεν μαζί τους ο εφευρέτης του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου) και η νανοτεχνολογία ξεκινά.

Το πρώτο επιστημονικό άρθρο για τη νανοτεχνολογία δημοσιεύεται το 1981 με τίτλο «Πρωτεϊνικό Σχέδιο ως μια Διάβαση στη Μοριακή Κατασκευή» από τον Dr Έρικ Ντρέξλερ και ενισχύει τη θεωρία ότι οι επιστήμονες θα είναι σε θέση σύντομα να κατασκευάσουν σύνθετες μοριακές μηχανές.

Στα 30 χρόνια που μεσολάβησαν, η νανοτεχνολογία έχει βρει εφαρμογές στην επιστήμη των υλικών, στην ηλεκτρονική και στην ιατρική. Έχει κατασκευαστεί πληθώρα νανοσωματιδίων, καθώς επίσης και άλλες νανοδομές, όπως τα λεπτά υμένια, οι νανοσωλήνες ή οι κβαντικές τελείες. Τα λεπτά υμένια μπορούμε να τα φανταστούμε σαν ένα σεντόνι, με το πάχος τους να είναι εξαιρετικά μικρό, μόλις λίγα νανόμετρα, και τις άλλες δύο διαστάσεις να απλώνονται (δισδιάστατη κατασκευή σε τρισδιάστατο χώρο). Οι νανοσωλήνες, κυρίως αποτελούμενοι από άτομα άνθρακα, δημιουργούνται από το κρυσταλλικό πλέγμα που σχηματίζουν τα άτομα του άνθρακα και επεκτείνονται στο χώρο. Οι κβαντικές τελείες είναι ημιαγωγοί νανοκρύσταλλοι με εξέχουσες φθορίζουσες ιδιότητες και μέγεθος 2-10nm. Τα νανοσωματίδια γενικά δεν έχουν κάποιο ιδιαίτερο σχήμα ή αριθμό ατόμων. Αυτά που χρησιμοποιούνται κυρίως έχουν μεγέθους μικρότερο από 50 νανόμετρα και μπορούν να εισέλθουν στα περισσότερα κύτταρα, ενώ αν είναι μικρότερα από 20 νανόμετρα μπορούν να βγουν από τα αιμοφόρα αγγεία κατά την κυκλοφορία τους στο αίμα.

Όσον αφορά τα μικροσκόπια, τα απαραίτητα εργαλεία του νανοτεχνολόγου, φανταζόμαστε ότι και εκεί η εξέλιξη είναι τεράστια. Πράγματι, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έχει πλέον διακριτική ικανότητα μέχρι 0.19 νανόμετρα, δηλαδή μπορούμε να δούμε πρακτικά τα πάντα, ενώ έχουν αναπτυχθεί και πλήθος άλλων μικροσκοπίων, πχ για ιδιαίτερη μελέτη της επιφάνειας (AFM) ή της εσωτερικής διαμόρφωσης (SEM), ανάλογα με το πού θέλει να επικεντρώσει ο ερευνητής.

Ας δούμε τώρα μερικές υποσχέσεις της νανοτεχνολογίας μέσα από τις εφαρμογές των φοιτητών στο αντίστοιχο μεταπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών του ΑΠΘ, όπου για την πραγμάτωσή τους συνεργάζονται τμήματα της Σχολής Θετικών Επιστημών, της Ιατρικής και του Πολυτεχνείου.

Στην εκμετάλλευση των φυσικών ανεξάντλητων πηγών ενέργειας, πρωτεύοντα ρόλο έχει η αξιοποίηση της καθαρής ενέργειας του ήλιου. Τα πολυδιαφημισμένα φωτοβολταϊκά συλλέγουν το ηλιακό φως και το μετατρέπουν σε ηλεκτρικό ρεύμα. «Η προσπάθεια που κάνουμε είναι να αυξήσουμε την απόδοση, η οποία αυτή τη στιγμή είναι στο 15%, βελτιώνοντας τα υπάρχοντα συστήματα. Στο εμπόριο κυκλοφορούν ήδη τα δεύτερης γενιάς φωτοβολταϊκά, όπου πλάκες λεπτών υμενίων από πυρίτιο χρησιμοποιούνται για τη συλλογή και τη μετατροπή. Ο στόχος μας είναι να μελετήσουμε νέα οργανικά υλικά, με μικρότερο κόστος», όπως μας λέει η Ελένη, ενώ συμπληρώνει ότι «μια μηχανική μελέτη για τις εφαρμοζόμενες τάσεις, σε συνδυασμό με τη θέρμανση και τη διαστολή που προκαλεί το ηλιακό φως, είναι αναγκαία και χρειάζεται συνεργασία με μηχανικό, καθώς οι πλάκες των λεπτών υμενίων μπορεί ακόμα και να σπάσουν και το φωτοβολταϊκό να καταστραφεί».

Μια πρωτότυπη εφαρμογή μελετά η Μαρία, καθώς θέλει να εκμεταλλευτεί το φυσικό φαινόμενο της αδιαβροχοποίησης που παρατηρείται στα φύλλα του λωτού για τον καθαρισμό κτιρίων και αρχαιολογικών μνημείων. «Η επιφάνεια των φύλλων του λωτού παρουσιάζει μια ιδιαίτερη τοπογραφία και τραχύτητα σε νανοκλίμακα, με αποτέλεσμα το νερό της βροχής να μη συγκρατείται και να απομακρύνεται. Προσπαθούμε να μιμηθούμε τεχνητά αυτή την επιφάνεια, έτσι ώστε να κατασκευάσουμε επιφάνειες που να αυτοκαθαρίζονται, καθώς το νερό της βροχής θα παράσερνε τη βρωμιά, αφήνοντας καθαρή την επιφάνεια». Αλήθεια, πόσο καλύτερη θα έκανε τη ζωή της νοικοκυράς μια τέτοια εφαρμογή;

Η μεγάλη επανάσταση βέβαια έρχεται στον τομέα της ιατρικής. Η Dr Β. Καραγκιοζάκη μας διαφωτίζει στα θέματα της νανοϊατρικής: «Με την κατασκευή βιοϋλικών, αξιοποιώντας τη νανοτεχνολογία και τις νέες τεχνικές και μεθόδους, μπορούμε να βελτιώσουμε τις υπάρχουσες διαγνωστικές και απεικονιστικές πρακτικές, αλλά επίσης, εκμεταλλευόμενοι και τις νανοδιαστάσεις, όπου σε αυτές ζει και υπάρχει ένα κύτταρο, αλλά και όλα του τα συστατικά και οι αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον και οι λειτουργίες του, λαμβάνουν χώρα σε αυτές τις διαστάσεις. Στη νανοδιάγνωση βελτιώνουμε την απεικόνιση, χρησιμοποιώντας κβαντικές τελείες και νανοσωματίδια, πετυχαίνοντας πρώιμη ανίχνευση της νόσου και παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο και δυνατότητα εκτίμησης της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. Σημαντική δουλειά γίνεται στην αναγεννητική ιατρική, όπου με τα βλαστοκύτταρα (σ.σ. κύτταρα που συλλέγονται από τον πλακούντα κατά τη γέννηση ενός παιδιού τα οποία δεν έχουν ακόμα διαμορφωθεί, δηλαδή δεν έχουν γίνει κύτταρα ήπατος ή κύτταρα αυτιού. Με την αποθήκευσή τους στις τράπεζες βλαστικών κυττάρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν ο αρχικός τους κάτοχος ή κάποιο μέλος της οικογένειάς του παρουσιάσει κάποιο πρόβλημα υγείας) μπορούμε να τα διαμορφώσουμε έτσι ώστε να τα χρησιμοποιήσουμε για Αναγέννηση, Επιδιόρθωση και Αντικατάσταση. Επίσης, στην Ιστομηχανική μπορούμε να κατασκευάσουμε ικριώματα σε νανοκλίμακα και να αναπτύξουμε πάνω τους κατάλληλα κύτταρα ώστε να πάρουμε δέρμα, οστά, χόνδρο, κα. Όσον αφορά στην καρδιολογία, έχει προχωρήσει πολύ η αγγειοπλαστική με stents, όπου με κατάλληλες τεχνικές νανοτεχνολογίας πετυχαίνουμε να τροποποιήσουμε την επιφάνεια για βιοσυμβατότητα και να αποθηκεύσουμε φάρμακο πάνω στο stent, αλλά και κατασκευή βαλβίδων με καλύτερες ρευστομηχανικές και κατ’ επέκταση αιμοδυναμικές ιδιότητες».

«Στην πολυσυζητημένη drug delivery (στοχευμένη μεταφορά φαρμάκου), χρησιμοποιούνται νανοσωματίδια, αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα και αποφεύγοντας τα αρνητικά παρελκόμενα μιας θεραπείας όπως η χημειοθεραπεία, όπου καταστρέφονται ταυτόχρονα και υγιή κύτταρα. Το ενδιαφέρον και οι δυνατότητες που παρουσιάζονται είναι άπειρες στο πάντρεμα βιολογίας και νανοτεχνολογίας». Ο Βαγγέλης μας δίνει ένα παράδειγμα καταστροφής καρκινικών κυττάρων με νανοσωματίδια, μέσω της υπερθερμίας: «Πετυχαίνουμε την καταστροφή με υπερθέρμανση καρκινικών κυττάρων μέσω μαγνητικών νανοσωματιδίων που έχουν συνδεθεί με αυτά. Η εφαρμογή είναι απλή, καθώς με εφαρμογή μαγνητικού πεδίου μέσω εναλλασσόμενου ρεύματος για μισή ώρα και θερμοκρασία γύρω στους 40 – 45 oC, τα καρκινικά κύτταρα σκοτώνονται και τα υγιή παραμένουν».

Ο καθηγητής κ Σ. Λογοθετίδης, διευθυντής του μεταπτυχιακού Νανοτεχνολογίας αναφέρει ότι «η νανοτεχνολογία ουσιαστικά μας επιτρέπει σήμερα να ελέγχουμε τις κατασκευές, τις οικοδομές, τις υποδομές. Για παράδειγμα σε ένα κτίριο μπορούμενα δώσουμε στα υλικά από τα οποία αποτελείται τις ιδιότητες που επιθυμούμε. Σε αυτή την απαίτηση της σύγχρονης κοινωνίας απαντά η νανοτεχνολογία: να φτιάξουμε τον κόσμο όπως τον θέλουμε. Στόχος του μεταπτυχιακού είναι να εξασφαλίσει στους σπουδαστές του σταθερά θεμέλια, γνώσεις, μεθόδους και εμπειρία που θα τους καταστήσουν ικανούς για συνεχή εκμάθηση, εξέλιξη και πρόοδο στις περιοχές των νανοεπιστημών. Εξάλλου, αναμένεται τα επόμενα χρόνια η ζήτηση στην αγορά εργασίας για επιστήμονες εκπαιδευμένους στη νανοτεχνολογία να ξεπεράσει το 1.000.000 παγκοσμίως». Για τη σημαντικότητα της νανοτεχνολογίας αρκεί να αναφέρουμε ότι περισσότερα από 1 τρισεκατομμύριο δολάρια αναμένεται να δαπανηθούν για χρηματοδότηση έρευνας παγκοσμίως την πενταετία 2010 – 2015. Η Ελλάδα, βέβαια, τρέχει να προλάβει τις εξελίξεις και να πάρει το μερίδιο που της αναλογεί. Όπως σχολιάζει ο καθηγητής κ. Ι. Μισσιρλής «Όλα τα ερευνητικά προγράμματα είναι χρηματοδοτούμενα από την Ευρωπαϊκή Ένωση και το Υπουργείο Παιδείας έχει προκηρύξει μόνο ένα πρόγραμμα. Το κράτος θα πρέπει να βρει έναν τρόπο ώστε να δώσει κίνητρο στους νέους ερευνητές να παραμείνουν στην Ελλάδα και να μην φύγουν στο εξωτερικό».

Τα ερωτήματα που τίθενται είναι πολλά. Οι απαντήσεις ακόμα λίγες. Δεν ξέρουμε αν όλα όσα οι νέες τεχνολογίες υπόσχονται είναι πραγματοποιήσιμα, σίγουρα όμως οι προοπτικές, το μεράκι και η αστείρευτη θέληση όσων εργάζονται αποτελεί παρακαταθήκη και εγγύηση ότι μπορεί να μας βελτιώσει τη ζωή, κάνοντας αυτά που κάποτε θα φάνταζαν ως επιστημονική φαντασία πραγματικότητα.

Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να επισκεφτείτε το site nn.physics.auth.gr

Ο ρομαντισμός για την πολιτική και η πολιτική για την ανθρωπότητα

Συνηθίζουμε να πιστεύουμε ότι ένας επιστήμονας που με τη δουλειά του φέρνει ρηξικέλευθες αλλαγές τόσο στο ίδιο το πεδίο της επιστήμης, όσο και στις κοινωνικές δομές, παραμένει αφοσιωμένος στο εργαστήριο ή στους υπολογισμούς του, αποκομμένος από την πραγματικότητα, ζώντας στο δικό του, υπερδιαστημικό κόσμο, όπου λίγοι μπορούν να κατανοήσουν και ακόμα λιγότεροι να συμμετέχουν. Μπορούμε ίσως να φανταστούμε τις ανθρώπινες αδυναμίες ενός επιστήμονα, οι οποίες θα περιλαμβάνουν κάποια προσωπική ιστορία, κάποιο ανθρώπινο πάθος, σίγουρα όμως δεν είναι συνηθισμένο η βάση της δουλειάς του να απορρέει και να κατευθύνεται από τις πολιτικές πεποιθήσεις του για μια δημοκρατική κοινωνία, όπου η εξέλιξη της τεχνολογίας θα θέσει τις βάσεις για την οικονομική εξέλιξη και το διακρατικό ανταγωνισμό.

Η επιστήμη στην υπηρεσία της δημοκρατίας, του πολίτη και του οικονομικού ανταγωνισμού είναι κάτι κυρίαρχο στη σημερινή εποχή, όπου οι μεγάλες εταιρείες διαθέτουν υψηλά καταρτισμένο επιστημονικό προσωπικό και υπερσύγχρονα εργαστήρια, ώστε να κατορθώσουν να πετύχουν πρώτες τις νέες καινοτόμες εφευρέσεις – εξελίξεις των ήδη υπαρχόντων. Η αρχή όλου αυτού εντοπίζεται στις αρχές του 18ου αιώνα με τη Βιομηχανική Επανάσταση, κάτι ισοδύναμο για την ανθρώπινη εξέλιξη με την έξοδο του προϊστορικού ανθρώπου από τα σπήλαια και την ενασχόλησή του με τη γεωργία και την κτηνοτροφία.

Η Βιομηχανική Επανάσταση είναι ένα ιδιαίτερα σύνθετο σύστημα τεχνικών, οικονομικών και κοινωνικών ανακατατάξεων, οι οποίες οδήγησαν τις ευρωπαϊκές κοινωνίες από την αγροτική στη βιομηχανική μορφή τους. Εμφανίστηκε στη Μεγάλη Βρετανία και τα κύρια χαρακτηριστικά της είναι η εκτεταμένη χρήση νέων τεχνικών μέσων που περιόριζαν τη χειρωνακτική εργασία και αύξαναν την παραγωγή μειώνοντας το κόστος, η αξιοποίηση νέων μορφών ενέργειας, η ανάδειξη του εργοστασίου ως του βασικού τόπου παραγωγής και οι υψηλοί ρυθμοί ανάπτυξης. Κορυφαίο επίτευγμά της θεωρείται η εφεύρεση της ατμομηχανής, οι εφαρμογές της οποίας επεκτάθηκαν σε διάφορους τομείς της οικονομίας.

Σε αυτό το κλίμα, και με έντονα τα σημάδια της Γαλλικής επανάστασης, έζησε στη Γαλλία ένας σύγχρονος Προμηθέας, ο Σαντί Καρνό (1796 – 1832), ο λεγόμενος «πατέρας της Θερμοδυναμικής». Ανδρώθηκε στα χρόνια του Ναπολέοντα και πατέρας του ήταν ο Λαζάρ Καρνό, ο αποκαλούμενος «Οργανωτής της Νίικης» για τον αποφασιστικό ρόλο που έπαιξε στον εξοπλισμό και την οργάνωση του Επαναστατικού Στρατού το 1794, όπου ήταν μέλος της κυβερνητικής επιτροπής Δημόσιας Ασφάλειας. Ως φλογερός επαναστάτης είχε ψηφίσει υπέρ της εκτέλεσης του βασιλιά και, με την άνοδο του Ναπολέοντα στην εξουσία, έγινε υπουργός πολέμου. Ταυτόχρονα, ήταν μαθηματικός, έχοντας γράψει ένα βιβλίο για το Λογισμό και ένα θεώρημα της Γεωμετρίας φέρει το όνομά του. Το πάθος του για την επιστήμη και την πολιτική το πέρασε στους δυο γιους του, με τον Ιπολίτ Καρνό να διακρίνεται στην πολιτική, ο γιος του οποίου (Μαρί Φρανσουά Σαντί) διετέλεσε πρόεδρος της Γαλλικής Δημοκρατίας (και δολοφονήθηκε το 1894).

Ο άλλος γιος ήταν ο Σαντί Καρνό, όπου σε ηλικία 16 ετών πέρασε στην περιβόητη Ecole Polytechnique όπου σπούδασε μηχανικός, και όταν τελείωσε υπηρέτησε το Γαλλικό στρατό από διάφορες θέσεις. Με την πτώση του Ναπολέοντα και την εξορία του πατέρα του στο Μαδεμβούργο, αποστρατεύτηκε και αφοσιώθηκε στη μηχανική. Από τον πατέρα του είχε αναπτύξει ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις ατμομηχανές και θαύμαζε την πρακτικότητά τους. «Η πιο σημαντική υπηρεσία που η ατμομηχανή έχει προσφέρει στην Αγγλία είναι, χωρίς αμφιβολία, η ‘αναβίωση’ των ανθρακωρυχείων, τα οποία είχαν παρακμάσει και απειλούνταν από παύση κάθε εργασίας, ως συνέπεια της συνεχώς αυξανόμενης δυσκολίας αποστράγγισής τους και εξόρυξής του άνθρακα. Θα πρέπει να ιεραρχήσουμε ως δεύτερο το κέρδος στην παραγωγή σιδήρου εξαιτίας της άφθονης προμήθειας άνθρακα, ο οποίος αντικατέστησε το ξύλο όταν αυτό είχε πλέον αρχίσει να γίνεται σπάνιο, και των ισχυρών μηχανών όλων των ειδών, τη χρήση των οποίων επέτρεψε ή διευκόλυνε η εισαγωγή της ατμομηχανής.

Ο σίδηρος και η θερμότητα αποτελούν, όπως ξέρουμε, τα στηρίγματα, τις βάσεις των μηχανικών τεχνών. Είναι αμφίβολο κατά πόσον υπάρχει στην Αγγλία μια βιομηχανική εγκατάσταση της οποίας η λειτουργία να μην εξαρτάται από τη χρήση αυτών των παραγόντων και να μην τους χρησιμοποιεί ελεύθερα. Η αφαίρεση σήμερα από την Αγγλία των ατμομηχανών της θα ισοδυναμούσε με την ταυτόχρονη αφαίρεση του άνθρακα και του σιδήρου. Θα ισοδυναμούσε με στέρηση όλων των πλουτοπαραγωγικών της πηγών, με την καταστροφή κάθε παράγοντα στήριξης της ευημερίας της και, εν γένει, με την εξόντωση της κολοσσιαίας αυτής δύναμης. Η καταστροφή του ναυτικού της, το οποίο θεωρεί ως την ισχυρότερη άμυνά της, θα απέβαινε ίσως λιγότερο μοιραία», γράφει στην έναρξη του βιβλίου του «Reflections on the motive power of fire».

Η ιστορία της μηχανών θα ξεκινήσει το 1760, όπου ο Τζέιμς Βατ θα τελειοποιήσει την ατμομηχανή, καταφέρνοντας να πετύχει το μέγιστο δυνατόν έργο (δηλαδή τη μεγαλύτερη απόδοση), ο Τζέημς Χάργκρηβς με τη μηχανή “Spinning Jenny” θα οκταπλασιάσει την ταχύτητα πλεξίματος στα εργοστάσια (όλες οι μηχανές είχαν παρόμοιο τρόπο λειτουργίας), ενώ το 1807 το πρώτο ατμόπλοιο θα διασχίσει τον ποταμό Χάντσον και το 1814 η ατμομηχανή του Τζορτζ Στήβενσον θα σύρει οκτώ μεγάλα φορτωμένα βαγόνια.

Αυτό που μπορεί κάποιος να παρατηρήσει είναι πως τα παραπάνω ονόματα είναι όλα αγγλικά. «Αν η τιμή για την ανακάλυψη της ατμομηχανής ανήκει στο έθνος στο οποίο εκείνη αναπτύχθηκε, η τιμή αυτή δεν μπορεί παρά να αποδοθεί στην Αγγλία. Ο Σέιβερυ, ο Νιουκόμεν, ο Σμίτον, ο Βατ, ο Γουλφ, ο Τρέβιθικ και μερικοί άλλοι Άγγλοι μηχανικοί είναι οι δημιουργοί της ατμομηχανής. Στα χέρια τους η ατμομηχανή βελτιωνόταν σταδιακά. Τελικώς, είναι φυσικό μια εφεύρεση να γεννιέται, να αναπτύσσεται και να τελειοποιείται σ’ εκείνο το μέρος όπου η ανάγκη της είναι εντονότερα αισθητή», συνεχίζει ο Καρνό. Όμως, ένας Γάλλος πατριώτης δεν θα μπορούσε να ανεχτεί για πολύ η Αγγλία να κρατάει τα σκήπτρα στην τεχνική αρτιότητα και να είναι η πρώτη δύναμη στον κόσμο (ας αναλογιστούμε το ρομαντικό εθνικιστικό κίνημα της εποχής που οδήγησε συν τοις άλλοις και στην ελληνική επανάσταση). Επιπλέον, το γεγονός πως η Μεγάλη Βρετανία είχε συντρίψει το Ναπολέοντα, κάτι που οδήγησε στην εξορία του πατέρα του, έκανε το θέμα περισσότερο προσωπικό. Όπως γράφει ο Εμίλιο Σεγκρέ, «ως Γάλλος πατριώτης θα ήθελε να δει τη χώρα του να φτάνει και να ξεπερνά την Αγγλία. Η συνεισφορά του σε εκείνους τους στόχους που διακατέχονταν από πατριωτισμό, επρόκειτο να είναι η επιστημονική μελέτη της ατμομηχανής».

Επίσης, όλοι οι παραπάνω για τον Καρνό δεν ήταν επιστήμονες, παρά βασιζόταν στην εμπειρία. «Παρά το οποιοδήποτε έργο που επιτεύχθηκε με τις ατμομηχανές και παρά την ικανοποιητική κατάσταση στην οποία βρίσκονται σήμερα, η θεωρία τους λίγο έχει κατανοηθεί και οι απόπειρες βελτίωσής τους κατευθύνονται ακόμη, σχεδόν, από την τύχη», γράφει. Πίστευε ότι «πρέπει να θεσπίσουμε αρχές που να εφαρμόζονται όχι μόνο σε ατμομηχανές , αλλά σε όλες τις θερμικές μηχανές, όποια κι αν είναι η ουσία που καταναλώνουν ή όποια κι αν είναι η μέθοδος με την οποία λειτουργούν». Η αποπομπή του από το στρατό του έδωσε άφθονο χρόνο για να καταπιαστεί με τη συγγραφή του βιβλίου του, όπου ένα από τα πιο αξιόλογα σημεία του αποτελεί η προσπάθεια να σχεδιάσει έναν τύπο μηχανής που θα μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα είδη μηχανών και να πετυχαίνει τη μέγιστη δυνατή απόδοση.

Αυτό, εμμέσως πλην σαφώς αποτελεί διατύπωση του δεύτερου θερμοδυναμικού νόμου: « η παραγωγή της κινητήριας δύναμης (σ.σ. λέξη που επικρατούσε τότε για την ενέργεια, καθώς δεν είχε διατυπωθεί με σαφήνεια η έννοια της ενέργειας ή της θερμότητας) από τις ατμομηχανές δεν είναι στην πραγματικότητα κατανάλωση του θερμιδικού (σ.σ. της έννοιας που επικρατούσε για τη θερμότητα), παρά μεταφορά της από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό», γράφει.

Αυτή η μηχανή, γνωστή και ως κύκλος του Καρνό, περιλαμβάνει δύο ισόθερμες μεταβολές (δηλαδή μεταβάλλεται η πίεση και ο όγκος του ατμού με τη θερμοκρασία του να διατηρείται σταθερή) και δυο αδιαβατικές (δηλαδή δεν ανταλλάσσεται θερμότητα με το περιβάλλον, το σύστημά μας είναι μονωμένο). Η απόδοση αυτής της μηχανής ισούται με 1 – Τκρύο/Τθερμό, όπου Τκρύο και Τθερμό είναι οι δυο θερμοκρασίες των ισόθερμων μεταβολών, με Τκρύο να είναι η μικρότερη από τις δύο και Τθερμό η άλλη.

Βρίσκοντας την ατμομηχανή με τη μεγαλύτερη δυνατή απόδοση, βάζει τα θεμέλια για το δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο και με άλλο τρόπο, αποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει μηχανή που να μπορεί να έχει απόδοση 100%, δηλαδή να μετατρέψει όλη την παρεχόμενη ενέργεια σε ωφέλιμο έργο. (Ο Δεύτερος Θερμοδυναμικός Νόμος αναφέρεται στη ροή της ενέργειας. Ο σύγχρονος ορισμός περιλαμβάνει την εντροπία, δηλαδή το μέτρο της τάξης, και ορίζεται πως ένα σύστημα κινείται αυθόρμητα σε κατάσταση μεγαλύτερης αταξίας). Δηλαδή, πάντα θα υπάρχουν απώλειες ενέργειας. Με απλά λόγια, προκειμένου να δουλέψει μια οποιαδήποτε μηχανή (πχ το αυτοκίνητο), θα πρέπει να της παρέχουμε μια ποσότητα ενέργειας, έστω 100 J. Τότε, η ενέργεια που θα χρησιμοποιήσει η μηχανή του αυτοκινήτου προκειμένου να το κινήσει θα είναι για παράδειγμα 70 J. Τότε η απόδοση θα είναι 70% και το υπόλοιπο 30% θα είναι απώλειες προς το περιβάλλον (πχ θερμότητα, ζεσταίνοντας τη μηχανή). Πρόκειται για ένα εμπόδιο που μας έχει βάλει η φύση, ότι πάντα θα πρέπει να καταναλώνουμε περισσότερο από όσο χρειαζόμαστε.

Ο λόγος για τον οποίο η μηχανή που προτείνει είναι η πιο αποδοτική που μπορεί να υπάρξει είναι πως δεν υπάρχει τριβή και δεν παρουσιάζονται απώλειες θερμότητας από τις διαδικασίες (στη μεν ισόθερμη η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, άρα και το έργο, ενώ στην αδιαβατική εξ’ ορισμού η μεταβολή της θερμότητας είναι μηδέν). Να τονιστεί ότι η μηχανή που προτείνει ο Καρνό δεν είναι δυνατόν να κατασκευαστεί, παρά πρόκειται για μια καθαρά θεωρητική πρόταση. Και εκεί ακριβώς έγκειται το συγκλονιστικό στοιχείο της: ακόμα και σε ένα θεωρητικό μοντέλο, η απόδοση δεν μπορεί ποτέ να είναι 100%. Η φύση μας βάζει όρια που δεν μπορούμε να υπερκεράσουμε.

Το βιβλίο αρχικά αγνοήθηκε και ο ίδιος δεν πρόλαβε να γράψει κάτι άλλο, καθώς πέθανε μόλις στα 36 του χρόνια από μια επιδημία χολέρας στο Παρίσι. Έπρεπε να τον ανακαλύψει ο Κλαπεϋρόν (το 1834, μόλις δύο χρόνια μετά το θάνατό του, σε ένα τραγικό παιχνίδι της μοίρας, ίσα για να μην αναγνωριστεί η αξία του όσο ήταν εν ζωή), επαναδιατυπώνοντας το δεύτερο νόμο, για να βρει την αναγνώριση που του αξίζει στην επιστημονική κοινότητα, ως ένας από τους επιστήμονες που άλλαξαν την ιστορία της επιστήμης και το “Reflections” ως ένα βιβλίο που επηρέασε την ανθρωπότητα. «Ο Καρνό ήταν ίσως η μεγαλύτερη ιδιοφυΐα, τουλάχιστον στον τομέα των φυσικών επιστημών, που έβγαλε ο 19ος αιώνας», σχολιάζει ο μηχανικός Ρόμπερτ Θέρστον το 1890 στην εισαγωγή της αγγλικής μετάφρασης του “Reflections”.

Ένα ακόμα σημαντικό στοιχείο της δημοκρατικής φύσης του Καρνό είναι πως το βιβλίο του δεν περιέχει μαθηματικές αποδείξεις, παρά είναι γραμμένο σε πολύ ευανάγνωστο ύφος, ώστε να μπορεί ο καθένας που θα ενδιαφερθεί για το θέμα να το μελετήσει.

Από το 1824 που καταπιάστηκε με το βιβλίο, μέχρι το θάνατό του το 1832, μόνο το 1830 αποφάσισε να ασχοληθεί για ένα διάστημα με την κοινωνική ζωή, συγκεκριμένα ενδιαφέρθηκε για τη βελτίωση της δημόσιας εκπαίδευσης (η επανάσταση του Ιουλίου του 1830 δεν θα τον άφηνε ασυγκίνητο). Του προτάθηκε κυβερνητική θέση, όμως, με την επάνοδο της μοναρχίας, την αρνήθηκε και επέστρεψε στην επιστημονική του εργασία.

Ταυτόχρονα, οι σκέψεις του ταιριάζουν ιδιαίτερα σε έναν σύγχρονο Πλάτωνα: «αν οι μαθηματικοί αναλάμβαναν τα οικονομικά και τις εφαρμοσμένες πειραματικές μεθόδους, μια καινούρια επιστήμη θα δημιουργούνταν. Θα χρειαζόταν μόνο να καθοδηγείται από την αγάπη για την ανθρωπότητα και… να μετατραπεί σε κυβέρνηση»

Tonight’s match up: Νεύτων vs Χουκ, Λάιμπνιτς, Χόυχενς, …

Η φράση «μάθε παιδί μου γράμματα», all time classic στις ασπρόμαυρες ταινίες του ελληνικού κινηματογράφου και διαχρονικά αγαπημένη των γονέων, υπαινίσσεται, με τις ευλογίες των δασκάλων, ότι με την κατάκτηση των γνώσεων και των γραμμάτων ταυτόχρονα διαμορφώνεται και πλάθεται ο αγαθός χαρακτήρας των νέων. Όμως, η ιστορία της επιστήμης και η πορεία μεγάλων διανοητών, έρχεται να τους διαψεύσει εμφατικά, δυστυχώς γι’ αυτούς. Το να γίνεις ένας εργάτης της σκέψης δεν συμβαδίζει αναγκαστικά με τον καλό χαρακτήρα, με αξίες και ιδανικά, όπως η αλληλεγγύη, η ανιδιοτέλεια, η ταπεινοφροσύνη. Ίσα ίσα, η έπαρση, η αλαζονεία και οι κόντρες είναι συνυφασμένες με την πορεία ενός μεγάλου πνεύματος.

Κόντρες: λέξη που φέρνει κακούς συνειρμούς, καθώς έχει ταυτιστεί με την κύρια αιτία για κωλυσιεργία, διχόνοια, οδηγώντας τελεσίδικα σε τροχοπέδη κάθε προσπάθεια για ανάπτυξη, συνεργασία και εξέλιξη. Γίνεται όμως οι κόντρες, αντί να καταστέλλουν, να πυροδοτούν την εξέλιξη; Μπορεί χαρακτήρες που δεν αντέχουν ούτε τη σκιά τους και στο δρόμο θα τους αποφεύγαμε, να είναι αυτοί που θα πάνε ένα βήμα παρακάτω την επιστήμη και την ανθρωπότητα; Και οι κόντρες λόγω του εκκεντρικού τους χαρακτήρα, πέρα από το κάρβουνο που καίει στη μηχανή, να είναι και ο παράγοντας που τους ωθεί να ξεπεράσουν τα όριά τους και τελικά να προσφέρουν τα μέγιστα;

Η εξέλιξη της επιστήμης οφείλεται στο πείσμα και το όραμα ορισμένων φιλόδοξων και χαρισματικών ατόμων, που βλέπουν παραπέρα από τους συνηθισμένους ανθρώπους. Μέσα από τη διαδικασία της παρατήρησης και των πειραμάτων, συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους και οδηγούνται σε εναλλακτικές θεωρίες. Τι συμβαίνει όμως όταν δύο επιστήμονες δουλεύουν παράλληλα και ανεξάρτητα πάνω στο ίδιο θέμα; Ποιος είναι ο «πατέρας» της καινούριας θεωρίας; Και τι συμβαίνει αν τα αποτελέσματα έρχονται σε σύγκρουση μεταξύ τους; Ευγενής άμιλλα μεταξύ συναδέλφων ή αντιπαράθεση μέχρι τελικής πτώσης θα ακολουθήσει;

Και οι δυο περιπτώσεις είναι πιθανές. Εξάλλου, οι επιστήμονες δεν είναι παρά άνθρωποι, με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους. Και μάλιστα, η καθαρή έρευνα δεν απέχει πολύ από την τέχνη. Όπως σε έναν ροκ σταρ υπάρχει μια υπεραξία που δημιουργείται γύρω από το όνομά του λόγω της υπερέκθεσής του από τα ΜΜΕ, έτσι θα πρέπει να σκεφτόμαστε έναν επιστήμονα ως υπεραξία η οποία έχει δημιουργηθεί από τις μελέτες, τις έρευνες και την προσφορά του. Κάθε επιστήμονας στο χώρο αποτελεί μια μοναδικότητα, η οποία χτίστηκε με αγώνες και προσπάθεια και στην οποία συγχωρούνται οι ιδιοτροπίες και η εκκεντρικότητα. Με τον τρόπο που ένας ροκ σταρ αποτελεί πρότυπο, σύμβολο και σημείο αναφοράς στο χώρο της μουσικής για τους νέους, αντίστοιχα αντιμετωπίζονται σαν ιερά τέρατα από τους νέους που ξεκινούν την πορεία τους στο χώρο της γνώσης οι επιστήμονες.

Κάθε εκκεντρική προσωπικότητα παριστάνεται στον κινηματογράφο ως καρικατούρα, αλλά η ζωή ξεπερνάει τη μυθοπλασία όσον αφορά τον Ισαάκ Νεύτωνα. Γεννημένος στην Αγγλία το 1642, έμεινε ορφανός από πατέρα σε ηλικία 2 ετών και ένα χρόνο μετά η μητέρα του τον εγκαταλείπει για να ξαναπαντρευτεί. Η έλλειψη των γονιών του και κυρίως η εγκατάλειψη από τη μητέρα του, θεωρούνται οι λόγοι που έγινε τόσο μνησίκακος και αντικοινωνικός.

Ιδιαίτερη ήταν και η σχέση του με τη θρησκευτική ηθική, καθώς στην εφηβεία του κρατούσε «αμαρτιολόγιο», ποτέ δεν παντρεύτηκε, ούτε είχε σχέσεις με γυναίκες, ενώ ήταν από εκείνους που υπερασπίζονταν την «ιεροποίηση» των επιστημόνων, καθώς, σύμφωνα με τα λεγόμενά του, «η επιστήμη είναι κάτι εξίσου ιερό με την τέλεση των μυστηρίων της θρησκείας και απαιτεί την πλήρη αφοσίωση του επιστήμονα σε αυτό το σκοπό». Εν τούτοις, αν και οπαδός της Αγγλικανικής Εκκλησίας, ακούγονται πολλά για εμπλοκή του σε αιρέσεις, ενώ, όπως αναφέρεται στον «Κώδικα Ντα Βίντσι», πρέπει πράγματι να ήταν Μέγας Μάγιστρος του Τάγματος της Σιών, καθώς τα τελευταία χρόνια της ζωής του είχε αποκηρύξει τις ανακαλύψεις του στη Φυσική και είχε αφοσιωθεί στην Αλχημεία.

Ως φοιτητής είχε τη γνώμη για τους συμφοιτητές του πως «επιδίδονταν σε παραπανεπιστημιακές ασχολίες», ενώ για τους καθηγητές του πίστευε ότι «πολλοί ήταν διορισμένοι στο ίδρυμα χάρη του πολιτικού ή θρησκευτικοή καθεστώτος και ελάχιστη σχέση είχαν με τα επιστημονικά δρώμενα». Ως καθηγητής η γνώμη του για τους φοιτητές ήταν παρόμοια, με συνέπεια οι διαλέξεις του να γίνονται σε κενό ακροατήριο: «Τόσοι λίγοι πήγαιναν να τον ακούσουν και ακόμα λιγότεροι τον καταλάβαιναν, που συχνά, ελλείψει ακροατηρίου, μιλούσε στους τοίχους», γράφει ο ανιψιός του, Χάμφρεϊ Νιούτον.

Παρόλο που είναι γνωστός σε κάθε μαθητή γυμνασίου για τους τρεις νόμους της κίνησης και τον περιβόητο επιστημονικό θρύλο για το μήλο που πέφτοντας στο κεφάλι του έδωσε την έμπνευση για το νόμο της βαρύτητας, ο Νεύτωνας ασχολήθηκε ιδιαίτερα και με τη μελέτη του φωτός. Μία από τις πρώτες μελέτες του αφορούσε τη φύση του λευκού φωτός. Μέχρι τότε πίστευαν ότι το λευκό δεν είναι παρά ένα ακόμα χρώμα των ακτίνων φωτός, όπως το κόκκινο ή το πράσινο. Ο Νεύτωνας όμως στηρίζει την άποψη πως το «λευκό ηλιακό φως είναι ένα μίγμα ακτινοβολιών διαφόρων χρωμάτων που συνταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα και συνυπάρχουν μέσα στο ηλιακό φως εφόσον αυτό διαδίδεται στο κενό. Όταν όμως αυτό το σύνθετο φως πέσει πάνω στη γυάλινη επιφάνεια του πρίσματος, κάθε ακτινοβολία υφίσταται μία διαφορετική διάθλαση από τις υπόλοιπες και ακολουθεί μία δική της διαδρομή τόσο μέσα στο πρίσμα όσο και έξω από αυτό, οπότε πέφτει στο λευκό πέτασμα και το χρωματίζει ανάλογα. Η συνύπαρξη διαλύεται, το φως αναλύεται και πάνω στην οθόνη διακρίνουμε τα χρώματα της ίριδας».

Επίσης, στο βιβλίο του “Οπτική” περιγράφει όλα τα πειράματα που συνηγορούν υπέρ της σωματιδιακής φύσης του φωτός. Εξήγησε μάλιστα ικανοποιητικά το φαινόμενο της ανάκλασης, θεωρώντας ότι οι φωτεινές ακτίνες αποτελούνται από σωματίδια που αναπηδούν πάνω στη στερεή επιφάνεια, όπως οι μπάλες του μπιλιάρδου. Επίσης εξήγησε τη διάθλαση ως το αποτέλεσμα της μεταβολής της ταχύτητας των σωματιδίων του φωτός όταν περνούν από το ένα διαφανές υλικό στο άλλο. Έλα όμως που ο Χουκ αλλά και ο Χόυχενς τόλμησαν να αμφισβητήσουν την εγκυρότητα του Νεύτωνα, υπερασπίζοντας την άποψη ότι το φως είναι κύμα, κυρίως μελετώντας την περίθλαση και τη συμβολή.

Όσον αφορά το Χουκ, γνωστό κυρίως για το νόμο της παραμόρφωσης των ελατηρίων με την άσκηση δύναμης, προκάλεσε το Νεύτωνα να παρουσιάσει περαιτέρω αποδείξεις για τις «εκκεντρικές» οπτικές θεωρίες του. Η αντίδραση του Νεύτωνα είναι χαρακτηριστική, καθώς έκανε τα πάντα για να ταπεινώσει το Χουκ σε κάθε ευκαιρία και αρνήθηκε να εκδώσει το βιβλίο του «Οπτική» μέχρι το θάνατο του Χουκ. Επίσης, η μνημειώδης έκφραση του Νεύτωνα ότι «πέτυχα, επειδή πάτησα στους ώμους γιγάντων», από πολλούς θεωρείται όχι μεταφορική για το μεγαλείο και το επιστημονικό μέγεθος των προκατόχων του Νεύτωνα, όπως ο Γαλιλαίος ή ο Κέπλερ, αλλά ως κακεντρεχές υπονοούμενο για το χαμηλό ανάστημα του Χουκ (ήταν εξαιρετικά κοντός). Για πολλά χρόνια αντάλλασσαν επιστολές που έσταζαν δηλητήριο, γεγονός που οδήγησε σε κατάθλιψη το Νεύτωνα και την απομόνωσή του για μήνες μακριά από τον κόσμο. Βέβαια, το μέγεθος του Νεύτωνα και το γεγονός πως το “Principia”, το έργο που περιγράφει τους νόμους της κίνησης και χαρακτηρίζεται ως το «σπουδαιότερο επιστημονικό κείμενο που γράφτηκε ποτέ», επισκίασαν το έργο του Χουκ.

Σε πιο αξιοπρεπή επίπεδα ήταν η κόντρα του για το ίδιο θέμα με τον Ολλανδό Κρίστιαν Χόυχενς, τον οποίο ο Νεύτωνας … «τελείωσε» με συνοπτικές διαδικασίες: «Εάν ήμουν υποχρεωμένος να αποδεχτώ μία θεωρία, η θεωρία την οποία θα υποστήριζα, είναι αυτή της εκπομπής αόρατων σωματιδίων από τα φωτεινά αντικείμενα. Είναι η πλέον αληθοφανής. Τίποτα δεν χρειάζεται για να χρησιμοποιήσει κανείς τις φωτεινές ακτίνες σε εφαρμογές ανάκλασης και ευθύγραμμης διάδοσης από το να τις θεωρήσει μικρά σωματίδια που με τις ελκτικές ή με κάποιες άλλες δυνάμεις προκαλούν δονήσεις πάνω σε κάθε αντικείμενο στο οποίο ενεργούν», γράφει στην «Οπτική». Παρακάτω επιτίθεται στον Χόιχενς με λογικά επιχειρήματα, παρουσιάζοντας τις σοβαρές αδυναμίες της: τη δυσκολία στο να ερμηνεύσει τη δημιουργία σκιάς και την ιδέα των κάθετων ταλαντώσεων στη φωτεινή ακτίνα (εγκάρσιο κύμα κατά τη διάδοσή του). Παρόλο που ο Χόιχενς κατάφερε να ξεπεράσει αυτές τις αδυναμίες και να παρουσιάσει μια ολοκληρωμένη θεωρία στο βιβλίο του «Πραγματεία για το Φως», υποστηρίζοντας ότι το φως είναι κύμα, με πειράματα στην ισλανδική κρύσταλλο που την επαληθεύουν, η εργασία του αγνοήθηκε επιδεικτικά.

Εν τούτοις, είχαν μείνει αναπάντητα ερωτήματα. Καμία θεωρία, ούτε η κυματική ούτε η σωματιδιακή μπορούσε να ερμηνεύσει πλήρως τη συμπεριφορά του φωτός, μέχρι τον 20ό αιώνα, που η κβαντομηχανική ήρθε να επιβεβαιώσει αυτό που στα αυτιά του Νεύτωνα θα ακουγόταν εξοργιστικό: το φως είναι και κύμα και σωματίδιο, ανάλογα το φαινόμενο που παρακολουθούμε. Ο Νεύτωνας είχε δίκιο, αλλά το ίδιο και ο Χουκ με τον Χόυχενς!!!

Και πάμε σε μια άλλη μνημειώδη κόντρα του Νεύτωνα, αυτή με το Λάιμπιτς, για την πατρότητα του απειροστικού λογισμού, δηλαδή τις παραγώγους. (Παράγωγος ονομάζεται ο ρυθμός μεταβολής μιας συνάρτησης ως προς μία μεταβλητή, με χαρακτηριστικό παράδειγμα την ταχύτητα, που μας δείχνει πόσο γρήγορα μεταβάλλεται το διάστημα που διένυσε ένα σώμα). Και οι δύο ανέπτυξαν μια μαθηματική μέθοδο με διαφορετικό συμβολισμό που αφορά συσχετισμούς μεταξύ των μεταβλητών και του ρυθμού μεταβολής τους. Και οι δυο μέθοδοι στηρίχτηκαν σε προϋπάρχουσες γνώσεις των συναρτήσεων και της Αναλυτικής Γεωμετρίας. Ο Νεύτωνας και ο Λάιμπνιτς συνένωσαν τις προϋπάρχουσες γνώσεις και διατύπωσαν μια συστηματική και, για την εποχή, πρωτότυπη θεωρία. Με τη διατύπωση του Απειροστικού Λογισμού ξεπέρασε η επιστήμη των Μαθηματικών για πρώτη φορά τα πλαίσια που είχαν τεθεί από τους αρχαίους Έλληνες και τα οποία είχαν διαφοροποιηθεί ελάχιστα κατά τους ενδιάμεσους αιώνες. Χρονικά, ο Λάιμπνιτς προηγήθηκε στη δημοσίευση (1675), ενώ ο Νεύτωνας δεν το δημοσίευσε παρά το 1704, αλλά το είχε από χρόνια έτοιμο. Αν και από τα χειρόγραφα προκύπτει ότι προηγήθηκε χρονικά ο Νεύτων, ο οποίος είχε καταθέσει στη Βασιλική Εταιρεία σχετικές μελέτες του, χωρίς προηγουμένως να τις δημοσιεύσει, η διατύπωση του Διαφορικού Λογισμού από τον Λάιμπνιτς έτυχε μεγαλύτερης αποδοχής στην Ευρώπη, λόγω του χρονικού προβαδίσματος, αλλά κυρίως εξ αιτίας του πετυχημένου συμβολισμού που εισήγαγε. Να σημειωθεί ότι ο συμβολισμός του Λάιμπνιτς χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα στις μαθηματικές εφαρμογές και περιλαμβάνει το διαφορικό ως πηλίκο (df(t)/dt), ενώ ο Νεύτωνας χρησιμοποιούσε τονούμενα σύμβολα (f’). Και οι δυο συμβολισμοί μελετούν το ρυθμό μεταβολής της ποσότητας f με το χρόνο. Ο Νεύτων, φύση καχύποπτη και μοναχική, κατηγόρησε δημόσια τον Λάμπνιτς ότι αντέγραψε τη θεωρία του, όταν ο τελευταίος είχε επισκεφτεί τη Βασιλική Εταιρεία και μελέτησε τα κατατεθημένα χειρόγραφα του Νεύτωνα. Η κόντρα έλαβε τέλος μόνο με το θάνατο του Λάιμπνιτς, το 1716. Οι δρυμείες επιθέσεις του Νεύτωνα, που συχνά επεκτείνονταν σε ζητήματα περί του Θεού και του Σύμπαντος, καθώς και οι κατηγορίες του περί λογοκλοπής, είχαν ως αποτέλεσμα την οικονομική καταστροφή και τον ηθικό διασυρμό του Λάιμπντιτς.

Οι περισσότεροι ιστορικοί της επιστήμης πιστεύουν ότι στην πραγματικότητα οι δυο άντρες συνέλαβαν τις ιδέες τους ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο και ότι η όλη διένεξη ήταν άνευ αντικειμένου, ενώ η δηλητηριώδης επίθεση του Νεύτωνα κατά του Λάιμπνιτς είχε αρνητικά αποτελέσματα και για τον ίδιο (κατάθλιψη). Βέβαια, η κόντρα συνεχίστηκε και στους διαδόχους τους, και αφορούσε τις έννοιες της ενέργειας, της ορμής και της ζώσας δύναμης (vis vitalis), κάτι που ουσιαστικά έμοιαζε με την «επιστημονική αναζήτηση του Θεού». Ο Λάιμπνιτς υποστήριζε ότι η δύναμη είναι μια εσωτερική ιδιότητα της ύλης και κάτι περισσότερο πραγματικό από την ίδια την ύλη. Διαιρώντας την ύλη σε όλο και λεπτότερα κομμάτια, αυτό που καταλήγουμε δεν είναι πια ύλη αλλά άυλες μεταφυσικές οντότητες, οι οποίες είναι πηγές των δυνάμεων. Για να μπορέσει να περιγραφεί επαρκώς η φύση πρέπει, σύμφωνα με τον Λάιμπνιτς, εκτός από την ύλη και τις δυνάμεις, να συμπεριλάβουμε στις θεωρήσεις μας την ψυχή και τη βούληση. Ο Νεύτων είχε επίσης μηχανοκρατική αντίληψη των πραγμάτων, αλλά αναγνώριζε την ύπαρξη και τη σημασία των δυνάμεων. Η ύλη ήταν σύνολο αδρανών σωματιδίων και ανάμεσα σε κάθε ζεύγος αυτών των σωματιδίων δρα μια ελκτική ή απωστική δύναμη. Με άλλα λόγια η Φιλοσοφία δεν ήταν ακόμα μία - θεωρητική - επιστήμη, αλλά η ίδια η αναζήτηση της Σοφίας, που αγκαλιάζει και συνθέτει κάθε ακτίνα του ανθρώπινου πνεύματος, όπως η επιστήμη και η θρησκεία. Η επιστημονική κοινότητα είχε διχαστεί: η γερμανόφωνη υποστήριζε τον Λάιμπνιτς, ενώ η αγγλόφωνη τον Νεύτωνα.

Η κόντρα αποκαταστάθηκε με το έργο της Γκάμπριελ Ντι Σατλέ, ερωμένης του Βολταίρου, η οποία υποστήριζε το έργο του Λάιμπνιτς, αλλά μετέφρασε στα γαλλικά το “Principia” του Νεύτωνα, μετάφραση που χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα και αποσαφήνισε τις έννοιες της ορμής και της κινητικής ενέργειας, για να ακολουθήσει η κβαντομηχανική, που, «πατώντας πάνω στους ώμους του γίγαντα Νεύτωνα», έδωσε μια νέα ερμηνεία στον κόσμο που μας περιβάλλει.

Για τη συνεισφορά του Νεύτωνα στην επιστήμη, ο ποιητής Αλεξάντερ Πόουπ έχει γράψει: «Η Φύση και οι νόμοι της μέσα στη νύχτα κρύβονταν. Ο Θεός είπε Γεννηθήτω Νεύτων! Και όλα φωτίστηκαν». Το “Principia”, αν και έχει αποσιωπήσει με προσοχή κάθε συνεισφορά του Χουκ και λέγεται ότι γράφτηκε από τη μανία του Νεύτωνα να γελοιοποιήσει τους ανταγωνιστές του και τις θεωρίες τους, θεωρείται εξίσου σημαντικό με τα «Στοιχεία» του Ευκλείδη και σε επίδραση ισάξιο με τη «Θεωρία των Ειδών» του Δαρβίνου. Μπορεί η επιστήμη και η μόρφωση να μη δημιουργούν χαρακτήρα, το «μάθε παιδί μου γράμματα» να μην μας κάνει καλύτερους ανθρώπους, παρά απλά πιο μορφωμένους ανθρώπους και ίσως μάλιστα ακόμα πιο εκκεντρικούς, δημιουργώντας παράλληλα προβλήματα και κολλήματα σε συναδέλφους μας, αλλά δεν μνημονεύεσαι στην ιστορία για τις φιλίες σου, αλλά για την προσφορά σου. Εξάλλου, η ιστορία μας διδάσκει ότι η σύνθεση των ιδεών οδηγεί σε εξέλιξη. Και, όπως αποδεικνύει ο Νεύτωνας, η επιστήμη την… θέλει την κόντρα της για να πάει παρακάτω!!

«Μεταξύ διάνοιας και γενοκτονίας»: ο πατέρας του χημικού πολέμου

Ο χώρος της επιστήμης αποτελεί ένα από τα πιο γόνιμα πεδία της ανθρώπινης σκέψης και προβληματισμού, προσφέροντας καρπούς που έχουν επηρεάσει τον τρόπο που ζούμε την καθημερινότητά μας, ακόμα και την ηθική μας. Αν και διατυμπανίζεται παντού γύρω μας ότι ζούμε στην εποχή της παρακμής και της κατάπτωσης της ηθικής στο κυνήγι του «αμερικάνικου ονείρου», έχουμε φτάσει σε ένα τέλμα όπου πλέον τα αδιέξοδα διαγράφονται πεντακάθαρα μπροστά μας. Μήπως η σύγκρουση φαντάζει αναπόφευκτη; Τα προβλήματα αντιμετωπίζονται με νέα γνώση και παιδεία. Κι όμως, το σύστημα της εκπαίδευσης είναι αυτό που απορροφά οικονομικούς πόρους και βρίσκεται στο επίκεντρο των ενεργειών όλου του σύγχρονου κόσμου, έχοντας συστηματοποιήσει την προσφορά και την ανάπτυξη της γνώσης, με αποτέλεσμα να εκμεταλλευόμαστε στο έπακρο τη διάνοια και το ταλέντο των νέων, παρέχοντας στον κόσμο όλο και περισσότερους επιστήμονες με εξειδικευμένη γνώση.

Όμως.. για ένα λεπτό. Η αντίφαση πλέον δεν μπορεί να αγνοηθεί. Τι μας φταίει και ενώ έχουμε περισσότερους και καλύτερα μορφωμένους ανθρώπους, τα προβλήματα διογκώνονται και φαντάζουν αξεπέραστα; Ίσως τελικά απλά κοιτάμε το δέντρο και χάνουμε το δάσος. Είναι καίριο το παράδειγμα μιας τραγικής και αποκηρυγμένης από την ιστορία φιγούρας, όπου ο φανατισμός, η εθνική υπερηφάνεια, η προσωπική αλαζονεία, αλλά και το ταλέντο και η επιστημονική κατάρτιση ήταν εκείνα τα συστατικά μιας προσωπικότητας που στιγμάτισε έναν παγκόσμιο πόλεμο. Εξάλλου, η επιστήμη δεν είναι τίποτα άλλο παρά το μέσο. Η δύναμη που κινεί τα νήματα. Αλλά δεν αποφασίζει αυτή προς τα πού. Τη φορά την επιλέγουμε εμείς. Και πρέπει να έχουμε την ευθύνη της επιλογής και της συμμετοχής. Για παράδειγμα, το μαχαίρι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κόψουμε το φαγητό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για να δολοφονήσει. Μπορούμε να κατηγορήσουμε το μαχαίρι για τη χρήση που θα κάνει ο άνθρωπος;

Τι γίνεται όμως όταν ο ίδιος ο «εφευρέτης» του μαχαιριού αποφασίζει να δώσει οδηγίες για τον τρόπο δολοφονίας; Η περσόνα ενός επιστήμονα, ο οποίος δίχως ηθικούς φραγμούς εκμεταλλεύεται τις δυνατότητες της τεχνολογίας για να κυριαρχήσει στον κόσμο είναι γνωστή σε όλους μέσα από τη λογοτεχνία και τον κινηματογράφο.

Κάτι τέτοιο έκανε ο Φριτς Χάμπερ (1868 – 1934), ο αποκαλούμενος και πατέρας του χημικού πολέμου, υπεύθυνος του γερμανικού στρατού για τα χημικά στη διάρκεια του 1ου Παγκόσμιου Πολέμου, στον οποίο οφείλεται η επίθεση τον Απρίλιο του 1915 σε Γάλλους στρατιώτες. Ο Χάμπερ ήταν εβραϊκής καταγωγής, από οικογένεια γνωστών εμπόρων. Οι σπουδές του λαμπρές, στα καλύτερα πανεπιστήμια της Γερμανίας (Χαϊδελβέργη, Βερολίνο) και με τους καλύτερους δασκάλους. Τα χρόνια που τον καθιέρωσαν ήταν από το 1894 ως το 1911, όπου, μαζί με τον Καρλ Μπος ανέπτυξαν, στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης, τη Μέθοδο Χάμπερ – Μπος, που συνίσταται στην καταλυτική σύνθεση αμμωνίας από υδρογόνο και άζωτο του αέρα σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Η σημαντικότητα της μεθόδου είναι τεράστια, καθώς ανεξαρτητοποίησε την παραγωγή προϊόντων του αζώτου από τα αποθέματα των ορυκτών του. O Βάκλαβ Σμιλ, στο βιβλίο του ‘Εμπλουτίζοντας τη Γη’, θεωρεί ότι η Μέθοδος Χάμπερ – Μπος ήταν «πιο θεμελιώδους σημασίας για το σύγχρονο κόσμο από το… αεροπλάνο, την πυρηνική ενέργεια, τις διαστημικές πτήσεις ή την τηλεόραση. Η αύξηση του πληθυσμού από 1.6 δισεκατομμύρια το 1900 σε 6 δισεκατομμύρια το 2000 δεν θα ήταν δυνατή χωρίς τη σύνθεση της αμμωνίας». Με τον τρόπο αυτό μπόρεσαν να παραχθούν φτηνά λιπάσματα, ώστε να αποτραπεί η πείνα εξαιτίας του υπερπληθυσμού και για το λόγο αυτό τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1918. Η Παγκόσμια Ένωση Αγροτικής Βιομηχανίας αναφέρει ότι περισσότερα από 100 εκατομμύρια τόνοι λιπασμάτων έχουν παραχθεί με τη μέθοδο Χάμπερ – Μπος. Η διαδικασία εφαρμόζεται κάθε χρόνο παγκοσμίως, με πάνω από το μισό ποσοστό να αφορά καλλιέργειες δημητριακών. Αλλά και η προσωπική του ζωή πήγαινε καλά, καθώς το 1901 παντρεύτηκε την Κλάρα Ίμεβαρ, επίσης χημικό και από τις πρώτες γυναίκες που έλαβαν διδακτορικό στη Χημεία παγκοσμίως.

Το 1912 ο Χάμπερ διορίστηκε διευθυντής του εργαστηρίου Φυσικοχημείας στο Ινστιτούτο Κάιζερ Γουίλεμ στο Βερολίνο, ένα από τα πιο αναγνωρισμένα ινστιτούτα μέχρι σήμερα. Δυο χρόνια μετά, η σκιά ενός πολέμου που θα ενέπλεκε όλη την Ευρώπη έφτανε στη Γερμανία. Ο φόβος αλλά και η προοπτική μιας ισχυρής Γερμανίας οδήγησαν τον πατριώτη Χάμπερ να προσφέρει εθελοντικά τους χώρους του εργαστηρίου και τις υπηρεσίες του προς το γερμανικό κράτος. Αρχικά ανέπτυσσε αντιψυκτικά, ενώ στη συνέχεια, το Γερμανικό Γραφείο Πολέμου ζήτησε τη βοήθειά του για την κατασκευή ενός χημικού όπλου που θα οδηγούσε τον εχθρό έξω από τα χαρακώματα. Τον Ιανουάριο του 1915, το πρώτο δείγμα ήταν έτοιμο. Ο γερμανικός στρατός ξεκίνησε την παραγωγή αερίου χλωρίου που δοκιμάστηκε τον Απρίλιο του ίδιου έτους στη Δεύτερη Μάχη του Υπρ, στην οποία ο Χάμπερ ήταν παρόν για να καθοδηγήσει τους Γερμανούς στρατιώτες. 5.000 κύλινδροι αερίου χλωρίου απελευθερώθηκαν σε απόσταση 3.5 μιλίων. Ένα πρόβλημα που θα μπορούσε να προκύψει αν ο αέρας άλλαζε κατεύθυνση αμέσως μετά την απελευθέρωση των αερίων, ήταν πως μπορούσαν να κατευθυνθούν προς αυτούς που τα απελευθέρωσαν. Όμως, η συγκεκριμένη επίθεση πήγε καλά (για τους Γερμανούς), οδηγώντας σε 150.000 θανάτους, καθώς η δράση των αερίων προκάλεσε πανικό στις γαλλικές γραμμές, κάτι που όμως η γερμανική ηγεσία δεν ήταν έτοιμη να εκμεταλλευτεί. Αλλά είχε στα χέρια της ένα νέο όπλο και το ταλέντο ενός φιλόδοξου επιστήμονα, έτοιμο να προετοιμάσει το έδαφος για νέες ρίψεις.

Τα χημικά όπλα (αέρια), κατέληξαν να γίνουν το μεγάλο πάθος του Χάμπερ, ο δούρειος ίππος με τον οποίο θα πραγματοποιούσε τη φιλοδοξία του για εξουσία, φήμη και να χαρακτηριστεί εθνικός ήρωας. Την ίδια στιγμή, το χάσμα με τα αγαπημένα του πρόσωπα μεγάλωνε, καθώς δεν άντεχαν τις θυσίες που έκανε επικαλούμενος την πατριωτική του συνείδηση. Η Κλάρα δεν σκεφτόταν με τον ίδιο τρόπο. Δεν μπορούσε να κλείσει τα μάτια και να αποδεχτεί τη συνενοχή της σε ένα έγκλημα εναντίον τόσων πολλών ανθρώπων και στο ξεπούλημα της επιστήμης της από τα ιδανικά της προσφοράς και της υπηρεσίας στο συνάνθρωπο. Ο ίδιος προφασιζόταν ως δικαιολογία ότι παρόλο που μισούσε τον πόλεμο, με τη χρήση των χημικών θα οδηγούσε γρηγορότερα στο τέλος του, αλλά η Κλάρα το έβλεπε ως «παραστράτημα από την επιστήμη». Στα όνειρά της οι φωνές των Γάλλων στρατιωτών την στοίχειωναν. Οι Ερινύες, για όσους ακόμα είχαν αυτιά, ζητούσαν αίμα. Τον Μάιο του 1915, χρησιμοποιώντας το υπηρεσιακό όπλο του συζύγου της, έδωσε τέλος στη ζωή της, γεγονός που λίγο ρίγησε τον Χάμπερ, καθώς, μόλις την έθαψε, την ίδια μέρα αναχώρησε για το Ανατολικό Μέτωπο ώστε να επιβλέψει την επίθεση εναντίον των Ρώσων.

Όσο για τύψεις; Άγνωστη λέξη. Ο Χάμπερ ήταν υπερήφανος γι' αυτές τις υπηρεσίες που προσέφερε προς την πατρίδα του κατά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, για τις οποίες εξάλλου και παρασημοφορήθηκε. Του δόθηκε επιπλέον ο βαθμός του λοχαγού από τον Κάιζερ, γεγονός σπάνιο για έναν επιστήμονα μεγάλης ηλικίας (ήταν πάνω από 40, μεγάλος για εκείνη την εποχή). Είχε γίνει διάσημος. Ο Τσόρτσιλ αναφέρει γι’ αυτόν: «Είναι πολύ περίεργο το ότι για την εφεύρεση του καθηγητή Χάμπερ οι Γερμανοί δεν θα μπορούσαν να συνεχίσουν τον πόλεμο μετά την εξάντληση των αρχικών αποθεμάτων τους. Η εφεύρεση αυτού του ανθρώπου κατέστησε δυνατή την παροχή εκρηκτικών για όλους τους σκοπούς, αλλά και να καλύψει τις ανάγκες της γεωργίας σε χημικές κοπριές. Είναι ένα σημαντικό γεγονός και δείχνει τι σκοτεινά και συμπτωματικά περιστατικά επιστημονικής ανακάλυψης μπορούν να οδηγήσουν την τύχη των ανθρώπων».

Και φυσικά δεν το έβαλε κάτω… Μαθηματικοποίησε ακόμα και το θάνατο, βρίσκοντας μια σχέση ανάμεσα στη συγκέντρωση του αερίου και στο χρόνο εκθέσεως που απαιτείται μέχρι να επέλθει ο θάνατος, το γνωστό Κανόνα του Χάμπερ, παρατηρώντας ότι η έκθεση σε χαμηλές συγκεντρώσεις για μεγάλο χρονικό διάστημα ισοδυναμεί με έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις για μικρό χρονικό διάστημα. Δηλαδή, ένα κράτος μπορεί να δολοφονήσει τον εχθρό είτε «μια κι έξω», είτε να αποδυναμώσει έναν πληθυσμό σιγά σιγά, όπως είναι το Σύνδρομο του Κόλπου, όπου θύματα ήταν οι ίδιοι οι Αμερικανοί στρατιώτες.

Μπορεί στην εποχή του Χάμπερ να μην υπήρχαν τα τηλεοπτικά παράθυρα, αλλά οι φωνές διαμαρτυρίας για την ηθική ενός νομπελίστα (όπου μάλιστα βραβεύτηκε με το Νόμπελ μετά το τέλος του 1ου Παγκόσμιου Πολέμου) ακούγονταν και εστιάζονταν στο ότι ο θάνατος από χημικά αέρια ήταν απάνθρωπος και πολεμικά ανήθικος (σε μια εποχή όπου οι όροι «όπλα μαζικής καταστροφής» και «πυρηνικός πόλεμος» ήταν άγνωστα). Ο Χάμπερ βγήκε επίσημα να τα υπερασπιστεί λέγοντας ότι «ο θάνατος στον πόλεμο παραμένει θάνατος, ανεξάρτητα από το μέσο». Μάλιστα, υποστήριξε ότι ο ίδιος «ο Άλφρεντ Νόμπελ δεν είχε ανακαλύψει τίποτα άλλο παρά την πυρίτιδα».

Μετά το τέλος του πολέμου αφοσιώθηκε στη μελέτη των χημικών αερίων. Στο εργαστήριό του στο Βερολίνο αναπτύχθηκε το υδροκυάνιο, γνωστό και ως Zyklon B, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως εντομοκτόνο, αλλά ήταν και το χημικό των Ναζί στα στρατόπεδα συγκέντρωσης στο 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο.

Και μιας και αναφέραμε τους Ναζί, τι στην ευχή έγινε με την εβραϊκή καταγωγή του Χάμπερ με την άνοδο του Χίτλερ στην εξουσία; Ο Χάμπερ, μην πιστεύοντας σε Θεούς και δαίμονες, είχε βαπτιστεί χριστιανός το 1905 για επικοινωνιακούς λόγους. Όμως, επειδή το αίμα νερό δεν γίνεται και το πρόβλημα ήταν η καταγωγή και όχι η θρησκεία, το 1933 αναγκάστηκε να πάρει την οικογένειά του (είχε ξαναπαντρευτεί το 1917) και να φύγει για την Αγγλία. Τον Ιανουάριο του 1934 πέθανε από καρδιακή προσβολή στη Βασιλεία της Ελβετίας, καταρρακωμένος από τη συκοφαντική δυσφήμιση του έργου του από την πατρίδα του. Χαρακτηριστικό είναι πως στο έγγραφο της παραίτησής του ανέφερε πως: «πάντα διάλεγα τους συνεργάτες μου με βάση τις ικανότητες και όχι την καταγωγή…». Ο φιλόδοξος επιστήμονας από ήρωας έγινε αποδιοπομπαίος τράγος. Ειρωνεία ή μήπως η ιστορία ξεπλήρωσε απλά ένα γραμμάτιο;

Παράδοξη είναι η φιλία του με τον Αϊνστάιν, με τον οποίο ήταν άκρως αντίθετοι ως χαρακτήρες. Από τη μία ο φιλειρηνιστής και ιδεαλιστής Αϊνστάιν και από την άλλη ο πολεμοκάπηλος πατριώτης και ρεαλιστής Χάμπερ. «Η ζωή του Χάμπερ ήταν σαν έλασμα για τον Αϊνστάιν και περιλάμβανε μέσα της το θρίαμβο και τη δίωξη του εβραϊκού λαού», αναφέρει ο David Goldsmith. Η φιλία των δυο τους παρουσιάζεται στο θεατρικό έργο «Το δώρο του Αϊνστάιν» του Βερν Θίσεν (2005).

Όπως σχολιάζει ο κριτικός Μπράιν Σκοτ Λίπτον, ο Αϊνστάιν και ο Χάμπερ παρουσιάζονται να έχουν μια διακεκομμένη φιλία, που συνοδευόταν από βαθύ σεβασμό του ενός από τον άλλο για τις επιστημονικές του ανακαλύψεις. Αυτή παρέμεινε παρόλες τις καταφανείς διαφορές στη φιλοσοφία της επιστημονικής πρακτικής: ο Αϊνστάιν εστιαζόταν στην αποκάλυψη των μυστικών της φύσης μέσω της θεωρητικής έρευνας, ενώ ο Χάμπερ επέμενε ότι η επιστήμη χωρίς φανερές εφαρμογές είχε μικρή αξία.

Ο κριτικός Αντρέα Στίβενς προβληματίζεται: «Θα πρέπει η επιστήμη να έχει όρια; Να λογοκρίνει τις εφαρμογές της; Ο ίδιος ο συγγραφέας δεν λέει. Αλλά, η ηθογραφία των δυο αντρών δείχνει ότι ο ηθικός προβληματισμός του Αϊνστάιν και οι αμφιβολίες του (απαρνήθηκε τη γερμανική υπηκοότητα το 1933 και μετανάστευσε στις ΗΠΑ) είναι προτιμότερες σε σχέση με τον φιλόδοξο και έντονα πατριώτη Χάμπερ, που έγινε χριστιανός μόνο και μόνο για να τον χλευάσουν οι Ναζί. Αν και τα επιστημονικά επιτεύγματα και των δυο αντρών θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από τη χώρα τους: τα δηλητηριώδη αέρια του Χάμπερ στον 1ο Παγκόσμιο Πόλεμο και το Ζάικλον Β από τους Ναζί, ενώ η θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν βοήθησε στην ανάπτυξη της ατομικής βόμβας που κατασκευάστηκε στις ΗΠΑ».

Η βασική εστία του θεατρικού είναι η ευθύνη του επιστήμονα για τεχνολογίες που προέρχονται από τη βασική έρευνα, ειδικά εκείνες που είναι ικανές για μαζική καταστροφή. Έχει το δικαίωμα ή το καθήκον ο επιστήμονας, ως αυθεντία, να αυτολογοκρίνεται; Και τι ρόλο μπορεί να έχει η ηθική όπως αυτή απορρέει από την παιδεία και τα πιστεύω του κάθε επιστήμονα; Όμως η ίδια ιστορία μας δείχνει ότι ο επιστήμονας είναι παιδί της εποχής του και κομμάτι της κοινωνίας. Η συλλογική ευθύνη αναδύεται από τα δύο χαρακτηριστικά παραδείγματα. Η εκμετάλλευση του έργου τους και η διαχείρισή του ξεπερνά τα ατομικά πλαίσια: είναι ευθύνη του πολιτισμού που παράγουμε. Στο πρόσωπο του Χάμπερ βλέπουμε ότι η επιστήμη και η έρευνα είναι ικανές για το καλύτερο και το χειρότερο. Η προσφορά για ανύψωση αλλά και η καταστροφή είναι οι δυο όψεις του ίδιου νομίσματος. Το πώς θα στρέψουμε το νόμισμα και αν θα κάτσει κορώνα ή γράμματα είναι τελικά συνδυασμός της προσωπικής ευθύνης και της κοινωνίας.

Ο άνθρωπος κοιτάει τα άστρα… και ονειρεύεται

«Πίσω από κάθε ζωντανό πλάσμα υπάρχουν τριάντα φαντάσματα. Αυτή είναι η σχέση ανάμεσα σε ζωντανούς και νεκρούς. Εκατό περίπου δισεκατομμύρια ανθρώπινα πλάσματα έχουν ζήσει στον πλανήτη μας από τότε που εμφανίστηκε για πρώτη φορά ζωή. Ο αριθμός αυτός παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον, γιατί κατά κάποια περίεργη σύμπτωση, υπάρχουν κι εκατό περίπου δισεκατομμύρια άστρα στον αστρικό μας χώρο, δηλαδή στο Γαλαξία μας. Έτσι, για κάθε άνθρωπο που κάποτε έζησε λάμπει στο διάστημα κι ένα άστρο».

Με τα παραπάνω λόγια ξεκινάει το βιβλίο «Η Οδύσσεια του Διαστήματος» του Άρθουρ Κλαρκ, δείχνοντας με ανάγλυφο τρόπο πόσο άμεσα συνυφασμένη είναι η παρατήρηση των αστεριών με τον άνθρωπο. Η Αστρονομία γεννήθηκε από την ανίκητη δίψα του ανθρώπου να κατανοήσει το Σύμπαν και να βρει απαντήσεις που ξεπερνούσαν τα ανθρώπινα όρια. Είναι σχεδόν τόσο παλιά όσο ο ίδιος ο άνθρωπος και δείγματα των παρατηρήσεων του ουρανού βρίσκουμε σε όλους τους ανθρώπινους πολιτισμούς. Ο άνθρωπος ανέκαθεν αναζητούσε στα άστρα να βρει το ρόλο και τη θέση του στη δημιουργία του Θεού. Τοποθετώντας την εστία του ενδιαφέροντος έξω από τον εαυτό του, έρχεται αντιμέτωπος με τα αποτελέσματα των αστρονομικών μελετών, διαρκώς επανεκτιμά τη θέση του μέσα στον ευρύτερο κοσμικό χώρο, ενώ και η ίδια η φιλοσοφία διαμορφώνεται ανάλογα, επιτρέποντάς του «να ξεφύγει από τα δεσμά της καθημερινότητας, από τον περιορισμένο ορίζοντα της ενασχόλησής του», όπως αναφέρει ο Χρίστος Γούδης, πρόεδρος της Εθνικής Αστρονομικής Επιτροπής. Καθώς ξετυλίγεται η ιστορία, μπορούμε επιπλέον να εκτιμήσουμε γιατί στην ευχή είναι τόσο σημαντικά όσα έμαθε και πόσο τον επηρέασε όλη αυτή η ενόραση μέσω της κλειδαρότρυπας του έργου του Θεού.

Αρχικά, η παρατήρηση του ουρανού βοηθούσε στον προσανατολισμό και στη δημιουργία ενός ημερολογίου, αλλά επίσης εξέφραζε το δέος και το φόβο προς τα φαινόμενα που ο άνθρωπος δεν μπορούσε να ελέγξει. Ο Ήλιος και η Σελήνη θεοποιήθηκαν και προσωποποιήθηκαν (Ήλιος  Απόλλωνας ή αιγυπτιακά Ρα, Μητέρα Γη, Πατέρας Ουρανός), ενώ οι πόλεμοι, οι πλημμύρες και το πεπρωμένο του ανθρώπου καθορίζονταν από τις θέσεις των πλανητών, δηλαδή η αρχική παρατήρηση του αστροφώτιστου ουρανού ήταν μαγικής και αστρολογικής φύσεως. Μπορεί βέβαια κάτι τέτοιο να μην προσεγγίζει καν τον όρο της επιστήμης, αλλά βοήθησε στη χαρτογράφηση των αστέρων και στις μεγάλης ακριβείας μετρήσεις των αστρονομικών φαινομένων. Μια ανάγκη που εκμεταλλεύονταν πρακτικά οι γεωργοί ώστε να κατορθώσουν να κάνουν εκτιμήσεις για τις καλλιέργειές τους (βροχών και καθορισμός εποχών)

Τι συμβόλιζαν όμως τα αστέρια για τον απλό κόσμο; Για κάποιες φυλές δεν ήταν παρά οι πρόγονοί τους, τα αγαπημένα πρόσωπα που έχουν πεθάνει και «μας παρακολουθούν από ψηλά», όπως χαρακτηριστικά λέει ο Μουφάσα στον μικρό Σίμπα στην ταινία της Ντίσνεϋ ‘Ο βασιλιάς των λιονταριών’. Για άλλους τα άστρα (ακόμα και σήμερα, που οι αστρολογικές προβλέψεις αποτελούν το κερασάκι στην τούρτα για να αρχίσει η μέρα μετά τον πρωινό καφέ) σημαίνουν οιωνούς, καλούς ή κακούς και οι ζωές των ανθρώπων προσαρμόζονται ανάλογα. Για τους αθεράπευτα ρομαντικούς, τα αστέρια δεν είναι παρά η απόδειξη της απεραντοσύνης και της μεγαλειότητας του Σύμπαντος, ένα μικρό μέρος της οποίας είμαστε εμείς.

Οι αστρονομικές γνώσεις αρχαίων πολιτισμών φαίνονται και από τα αρχαιολογικά μνημεία, τα οποία έχουν αστρονομικό προσανατολισμό, συνδέονται δηλαδή με αστρονομικά φαινόμενα, όπως η Μεγάλη Πυραμίδα του Χέοπα, το Στόουνχετζ, το Μάτσου Πίτσου και η πυραμίδα Ίνστεν Ίτζα των Μάγιας με τα παιχνιδίσματα του φωτός κατά τις ισημερίες. Το ημερολόγιο των Μάγιας, επίσης, είναι εκπληκτικής ακρίβειας.

Αξιόπιστη πηγή για αστρονομικές γνώσεις αποτελεί η μυθολογία των Βαβυλώνιων, των Χαλδαίων, των Ινδών, ενώ υπάρχουν μαρτυρίες για αστρονομικές παρατηρήσεις και από τους Κινέζους. Όλοι οι παραπάνω λαοί είχαν ονομάσει τους αστερισμούς, είχαν αναπτύξει ημερολόγια και κατέγραφαν τις εκλείψεις του Ήλιου και της Σελήνης.

Οι αρχαίοι Έλληνες, ήταν οι πρώτοι για τους οποίους υπάρχουν καταγεγραμμένες μαρτυρίες πως προχώρησαν ένα βήμα παρακάτω. Ήταν οι πρώτοι που μελέτησαν τα αστέρια με επιστημονικό τρόπο, δηλαδή προσπάθησαν να ερμηνεύσουν τον κόσμο που μας περιβάλλει με τη βοήθεια των μαθηματικών, δίνοντας φιλοσοφικό νόημα στις απαντήσεις που έδωσαν για τη δομή και το σκοπό του Σύμπαντος. Ο Μεσαίωνας και η καθολική εκκλησία στάθηκε εμπόδιο για περαιτέρω ανάπτυξη της αστρονομίας, και έπρεπε να περάσουν περίπου 2000 χρόνια και ένα ανελέητο κυνήγι μαγισσών προκειμένου να εξελιχθεί η εικόνα με την οποία βλέπει ο άνθρωπος το Σύμπαν.

Άμεση συνέπεια της ραγδαίας εξέλιξης της τεχνολογίας τον τελευταίο αιώνα, είναι η τεράστια εξέλιξη και στον τομέα της Αστρονομίας, τόσο με τη Διαστημική, όσο και με τη βελτίωση των οργάνων. Για το λόγο αυτό θα μπορούσαμε να πούμε ότι η Αστρονομία είναι η πιο παλιά, αλλά ταυτόχρονα και μια από τις πιο σύγχρονες επιστήμες.

Ας δούμε πώς εξελίσσεται η αντίληψη του κόσμου και του ρόλου μας σε αυτόν με πρώτο σταθμό την αρχαιότητα και τον Αριστοτέλη. Στο έργο του «Περί Ουρανού», αναφέρει ότι η Γη είναι στρογγυλή, «η γήινη σκιά πάντα έκανε μια κυκλική στεφάνη πάνω στο φεγγάρι κατά τη διάρκεια μιας σεληνιακής έκλειψης, η οποία εξηγείται μόνο αν η Γη ήταν σφαιρική. Εάν η Γη ήταν ένας δίσκος, η σκιά της θα εμφανιζόταν ως επιμηκυσμένη έλλειψη τουλάχιστον κατά τη διάρκεια της έκλειψη», ενώ έβαλε τη Γη στο κέντρο του Σύμπαντος, με τον Ήλιο και τη Σελήνη «να κινούνται σε κυκλικές τροχιές γύρω από τη Γη. Ομοίως, οι κινήσεις των υπόλοιπων πλανητών είναι συνδυασμός κυκλικών κινήσεων γύρω από τη Γη». Ο Αριστοτέλης ήταν υπέρμαχος του γεωκεντρικού μοντέλου, μια αντίληψη βαθιά συμβολική και ιδεατή, καθώς αντιπροσώπευε μια τάξη πραγμάτων και την τελειότητα, μέσω των κυκλικών τροχιών. Αποτελούσε προέκταση των πιστεύω του για τη θέση που έχουν τα πράγματα.

Ο Ερατοσθένης (276 – 194 πΧ) ήταν ο πρώτος που πέρα από τους μαθηματικούς υπολογισμούς σχεδίαζε πειράματα προκειμένου να αποδείξει τη θεωρία του. Τα περισσότερα χρόνια της ζωής του πέρασε στην Αλεξάνδρεια, όπου υπήρξε διευθυντής του Μουσείου. Το πιο σημαντικό πείραμά του ήταν η μέτρηση της ακτίνας της Γης, κάνοντας παρατηρήσεις στην Αλεξάνδρεια και τη Συήνη (το σημερινό Ασσουάν). Μέτρησε την απόσταση ανάμεσα στις δύο πόλεις και το μήκος της σκιάς μιας ράβδου στην Αλεξάνδρεια κατά τη διάρκεια του θερινού ηλιοστάσιου το μεσημέρι, θεωρώντας ότι στη Συήνη οι ακτίνες του Ήλιου την ίδια ώρα δεν δημιουργούν σκιά, δηλαδή ο Ήλιος πέφτει κάθετα (να τονιστεί ότι οι δυο μετρήσεις έγιναν ταυτόχρονα), οπότε, από το μέγεθος της σκιάς, υπολόγισε τη γωνία θ ανάμεσα στη ράβδο και τις ακτίνες του Ήλιου. Μέσω ομοίων τριγώνων, εξίσωσε δυο κλάσματα, την αναλογία της γωνίας θ προς 360ο (μοίρες ενός πλήρους κύκλου, όπως θεώρησε την περιφέρεια της Γης) με την απόσταση των πόλεων προς την περιφέρεια της Γης L. Έτσι, έλυσε ως προς την περιφέρεια της Γης, από την οποία μετά υπολόγισε την ακτίνα (L = 2πρ).

Ο αντίκτυπος της αριστοτελικής θεωρίας και του γεωκεντρικού συστήματος επηρέασε τον τρόπο σκέψης για πάνω από 1900 χρόνια. Μέσα από τις μελέτες των μοναχών – το μοναδικό μέρος παιδείας και πολιτισμού κατά τη διάρκεια του Μεσαίωνα, όπου η Καθολική Εκκλησία ασκούσε καταλυτική επιρροή σε θέματα κουλτούρας και οι συνεχείς πόλεμοι μεταξύ των νεοσύστατων κρατών της Δυτικής Ευρώπης εξουθένωναν τους κατοίκους, οι οποίοι μόνο με τη μόρφωσή τους δεν ασχολούνταν – η θεωρία του ενσωματώθηκε στο δόγμα της Καθολικής Εκκλησίας, καθώς συμβάδιζε με τον τρόπο που αντιλαμβάνεται τον άνθρωπο και το Θεό. Κατά συνέπεια, το γεωκεντρικό σύστημα έγινε μέρος της θρησκείας και όποιος τολμούσε να το αμφισβητήσει είχε να αντιμετωπίσει την Ιερά Εξέταση ως αιρετικός.

Ωστόσο, αν και είχε ξεχαστεί με το πέρασμα του χρόνου, ο Αρίσταρχος ο Σάμιος (310 – 230 πΧ) είχε διατυπώσει τη θεωρία του Ηλιοκεντρικού Συστήματος, την οποία επανέφερε στο προσκήνιο ο Νικόλαος Κοπέρνικος (1473 – 1543) και την απέδειξε ο Γαλιλαίος (1564 – 1642) μέσω παρατηρήσεων με το τηλεσκόπιο που ο ίδιος εφεύρε. Παρ’ όλα αυτά, η Καθολική Εκκλησία που ήταν αρκετά ισχυρή και είχε την εξουσία, με βαθιά ριζωμένη την αντίληψη του Γεωκεντρικού Συστήματος, τον πολέμησε, τον αφόρισε και τον ανάγκασε να απαρνηθεί τη θεωρία του. Όμως τα γρανάζια της ιστορίας είχαν αρχίσει να κινούνται και το τελειωτικό χτύπημα στην παρωχημένη πεποίθηση του γεωκεντρικού συστήματος έδωσε ο Κέπλερ, που μοντελοποίησε μαθηματικά την ελλειπτική κίνηση των πλανητών γύρω από τον Ήλιο, μην αφήνοντας κανένα περιθώριο για αμφιβολίες.

Ποιο όμως ήταν το πρόβλημα της Εκκλησίας; Με το γεωκεντρικό σύστημα, η Γη είναι το κέντρο του κόσμου και ο Θεός έχει το βλέμμα του στραμμένο στον άνθρωπο, φροντίζοντας το δημιούργημά του με τον Ήλιο και τη Σελήνη. Με το ηλιοκεντρικό σύστημα, ο Θεός απομακρύνεται και βλέπει ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα, εφόσον η Γη δεν είναι τίποτα περισσότερο από έναν από τους πλανήτες, και μάλιστα ούτε ο μεγαλύτερος ούτε έχει κάτι άλλο ιδιαίτερο. Μάλιστα, δεν μπορούσαν καν να ξέρουν αν οι άλλοι πλανήτες ήταν κατοικήσιμοι ή όχι (μόλις πρόσφατα αποδείχθηκε ότι κανένας πλανήτης ή δορυφόρος του ηλιακού μας συστήματος δεν θα μπορούσε να φέρει ζωή παρόμοια με τη Γη). Η ορθή παρατήρηση και η φωνή της λογικής που ακουγόταν ολοένα και περισσότερο την ξεπέρασαν. Όσο περνούσαν τα χρόνια νέα αστέρια καταγράφονταν και η Αστροφυσική και η Κοσμολογία προσπαθούσαν να μελετήσουν την προέλευση του Σύμπαντος.

Το επόμενο χαρτί που τέθηκε επί τάπητος το έριξε ο Αϊνστάιν (1879 – 1955) με τη Γενική Σχετικότητα. Αφού πρώτα είχε αναγάγει την ταχύτητα του φωτός στο κενό ως παγκόσμια σταθερά (πειράματα που σύγχρονα επανεπιβεβαιώθηκαν στο διάστημα!!!!), ενώνοντας τις τρεις διαστάσεις του χώρου με την τέταρτη του χρόνου – δημιουργώντας την ιδέα του χωροχρόνου – κοίταξε πάλι προς τα άστρα για να επιβεβαιώσει τη θεωρία του.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι μια θεωρία βαρύτητας, η οποία εξισώνει τις βαρυτικές δυνάμεις με επιταχύνσεις. Ουσιαστικά η θεωρία μας λέει ότι μια μεγάλη μάζα προκαλεί καμπύλωση του χωροχρόνου, η οποία καμπύλωση, σαν γεωμετρική ιδιότητα προκαλεί επιταχυνόμενη κίνηση στις γειτονικές μάζες. Για παράδειγμα, φανταστείτε το Σύμπαν σαν ένα μεγάλο τεντωμένο σεντόνι. Αν πάνω στο σεντόνι αφήσουμε μεγάλες πέτρες (αντιπροσωπεύοντας τα αστέρια, πχ τον Ήλιο), η μάζα τους θα προκαλέσει βαθουλώματα στο σεντόνι, δηλαδή καμπύλωση. Αν πάλι, αφήσουμε σε ικανή απόσταση μικρότερες πέτρες (πχ Γη), αυτές θα κινηθούν αυθόρμητα προς τα βαθουλώματα λόγω του δημιουργημένου σχήματος. Από την επίδραση της βαρύτητας δεν γλιτώνει ούτε το φως.

Η Γενική Σχετικότητα ήταν μια θεωρία μπροστά από την εποχή της και αρχικά δεν είχε γίνει αποδεκτή. Όμως οι παρατηρήσεις είναι το οξυγόνο της επιστήμης και αναδεικνύουν ή ρίχνουν στον Καιάδα των ξεπερασμένων μια θεωρία, ο Αϊνστάιν χαμογελούσε καρτερικά, περιμένοντας τη δικαίωση να έρθει από τον ουρανό. Η έκλειψη Ηλίου το 1919, ορατή ως ολική από τη Δυτική Αφρική, επέτρεψε τη μέτρηση της καμπύλωσης του φωτός των μακρινών αστεριών όταν περνάει κοντά από τον Ήλιο και οι μετρήσεις ταυτίζονταν με τα θεωρητικά αποτελέσματα (οι εκλείψεις με το παροδικό σκοτάδι που προκαλούν βοηθούν να γίνουν διάφορες μετρήσεις και μελέτες που σχετίζονται με τον Ήλιο και καθίστανται αδύνατες υπό κανονικές συνθήκες λόγω της μεγάλης φωτεινότητας του Ήλιου). Για άλλη μια φορά, η αστρονομία ωθούσε προς τα μπροστά τις ιδέες του ανθρώπου και την εξέλιξή τους.

Στην καλύτερη κατανόηση της Γενικής Σχετικότητας και θεμελιώνοντας τα σύγχρονα πιστεύω της αστρονομίας, αποτελώντας τον τελευταίο μας σταθμό, ο Έντουιν Χαμπλ (1889 – 1953), έβαλε το Θεό να αγναντεύει ακόμα μεγαλύτερο χώρο, όταν το 1923 έδειξε ότι πέρα από το δικό μας Γαλαξία υπάρχουν και άλλοι, απέδειξε μάλιστα ότι οι Γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο με ταχύτητα ανάλογη της απόστασής τους, δηλαδή για παράδειγμα με μεγαλύτερη ταχύτητα απομακρύνονται οι Γαλαξίες που είναι πιο μακριά από το δικό μας. Επίσης, δεν υπάρχει κάποιο κέντρο στο Σύμπαν, παρά όλοι οι Γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο, δείγμα του ότι το Σύμπαν διαστέλλεται. (Μπορούμε να φανταστούμε την εικόνα σαν ένα ξεφούσκωτο μπαλόνι που έχουμε ζωγραφίσει τελίτσες πάνω του. Όταν φουσκώνουμε το μπαλόνι οι τελίτσες απομακρύνονται η μία από την άλλη, ενώ καμία δεν βρίσκεται στο κέντρο). Μάλιστα, είχε πει χαρακτηριστικά: «Βάλε έναν παρατηρητή σε όποια γωνιά του Σύμπαντος θέλεις. Θα δει ακριβώς τα ίδια πράγματα», κάτι που έμεινε γνωστό σαν νόμος του Χαμπλ. «Η ιστορία της αστρονομίας είναι η ιστορία απομακρυσμένων οριζόντων. Μελετάμε τα μικρότερα και αχνότερα άστρα, τα οποία απέχουν ολοένα και μεγαλύτερες αποστάσεις από αυτές που ξέρουμε και γνωρίζουμε ότι απλωνόμαστε στο σύμπαν. Όταν το αχνότερο νεφέλωμα να ανιχνευτεί με τα καλύτερα τηλεσκόπια, έχουμε φτάσει στα όρια του γνωστού σύμπαντος», είχε αναφέρει ο Χαμπλ για την αστρονομική έρευνα. Αυτό είχε σαν συνέπεια τη λογική σκέψη πως αφού το Σύμπαν διαστέλλεται, προφανώς θα ξεκίνησε από κάπου, οδηγώντας στη διατύπωση της Θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης από το Βέλγο Ζορζ Λεμαίτρ (1894 – 1966) το 1931 (το όνομα οφείλεται στον Χόιλ)

Η ίδια η προσωπικότητα του Χαμπλ ήταν ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα, χαρακτηριστική της ιδιοσυγκρασίας όσων κοιτούν τα άστρα και ονειρεύονται. Για πολλά χρόνια ασχολούνταν με τον αθλητισμό και συγκεκριμένα με την πυγμαχία, στην οποία είχε κερδίσει διάφορα τουρνουά, σπούδασε νομική για δύο χρόνια προκειμένου να κάνει το χατίρι του πατέρα του, αλλά σύντομα αποφάσισε ότι ήταν προορισμένος να φτάσει ψηλά, στον τομέα της αστρονομίας, που ήταν το μεράκι του. Απενοχοποιημένος, αφοσιώθηκε στις σπουδές του στην αστρονομία, ανοίγοντας την πόρτα σε μια λαμπρή καριέρα στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, αποτελώντας πρότυπο σύγχρονου αστρονόμου. Τελικά, κατάφερε να φτάσει πιο ψηλά από όσο θα μπορούσε ένας άνθρωπος, καθώς προς τιμή του ονομάστηκε ο κομήτης Χαμπλ που είναι ίσως ο πιο διάσημος κομήτης που επισκέπτεται συχνά πυκνά τη Γη μας, και το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη το 1990, δίνοντας τις πιο ενδιαφέρουσες φωτογραφίες που παίρνουν οι αστρονόμοι. «Εξοπλισμένος με τις πέντε αισθήσεις του, ο άνθρωπος εξερευνά το σύμπαν και ονομάζει την περιπέτεια ‘Επιστήμη’», είχε αναφέρει στο ερώτημα για το ενδιαφέρον του για την αστρονομία.

Στο σήμερα ηγετικό ρόλο στη διαμόρφωση των ιδεών παίζει το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ, που έχει ως κύριο στόχο να επεκτείνει στο έπακρο την έρευνα που είχε αρχίσει ο ίδιος. Συνολικού κόστους τριών δισεκατομμυρίων δολαρίων, αποτελεί για τους αστρονόμους μια αναντικατάστατη ευκαιρία να δώσουν απαντήσεις σε βασικά ερωτήματα για την προέλευση και την εξέλιξη του Σύμπαντος, ενώ στα χρόνια της λειτουργίας του έχει κεντρίσει ιδιαίτερα το ενδιαφέρον και τον ενθουσιασμό της επιστημονικής κοινότητας γιατί έχει ήδη αποδείξει την ικανότητά του να διακρίνει ουράνια αντικείμενα σε απόσταση δέκα φορές πιο μακριά. Μας δίνεται δηλαδή η ευκαιρία να εξερευνήσομε ένα χώρο 1.000 φορές μεγαλύτερο (στις τρεις κατευθύνσεις), με αποτέλεσμα να δούμε αντικείμενα που μέχρι σήμερα ούτε καν υποψιαζόμασταν ότι υπάρχουν. Ο στόχος του; «να δει πιο πολλά, πιο μακριά, πιο βαθιά», θυμίζοντας τη σχέση του Χαμπλ με τον αθλητισμό.
Ένα από τα σύγχρονα προβλήματα και ερωτήματα της αστρονομίας είναι η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης. Ως "σκοτεινή" θεωρείται η ύλη που συνίσταται από υποθετικά σωματίδια ύλης, άγνωστης σύνθεσης, τα οποία δεν εκλύουν ούτε αντανακλούν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ώστε να μπορούν να γίνουν άμεσα ανιχνεύσιμα από τα γνωστά αστρονομικά όργανα παρατήρησης. Παρατηρώντας ξανά τον ουρανό, οδηγηθήκαμε στην υπόθεση της ύπαρξης της σκοτεινής ύλης προκειμένου να εξηγηθούν διάφορες αστρονομικές παρατηρήσεις που δεν συμφωνούν με τη συνήθη θεωρία για τη βαρύτητα, όπως ανωμαλίες στην ταχύτητα περιστροφής των αστέρων στις παρυφές των γαλαξιών. Η ταχύτητα αυτή είναι μεγαλύτερη από την αναμενόμενη, πράγμα που εξηγείται είτε με την παραδοχή ότι η υπάρχουσα θεωρία για τη βαρύτητα είναι λάθος (πράγμα όμως για το οποίο υπάρχουν πολλά αντίθετα επιχειρήματα) είτε με τη θεώρηση της ύπαρξης μιας μεγάλης ποσότητας μάζας. Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης θα έλυνε ένα πλήθος προβλημάτων συνέπειας στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης (την αρχή του Σύμπαντος και του χωροχρόνου). Το 2007 το Χαμπλ έδωσε φωτογραφίες από δακτύλιο σκοτεινής ύλης 5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. «Αυτή είναι η πρώτη φορά που ανιχνεύεται σκοτεινή ύλη, έχοντας μια μοναδική δομή που είναι διαφορετική από τα αέρια και τους γαλαξίες στα σμήνη. Παρόλο που η αόρατη ύλη είχε βρεθεί και παλιότερα σε άλλα γαλαξιακά σμήνη, ποτέ δεν είχε ανιχνευτεί να είναι τόσο ισχυρά διαφοροποιημένη από τα θερμά αέρια και τους γαλαξίες που συγκροτούν τα γαλαξιακά σμήνη», λέει ο αστρονόμος James Jee, μέλος της ομάδας που εντόπισε το δακτύλιο της σκοτεινής ύλης. Παρόλο που οι επιστήμονες δεν μπορούν να δουν τη σκοτεινή ύλη, ανιχνεύουν την ύπαρξή της σε σμήνη γαλαξιών παρατηρώντας πώς η βαρύτητά της λυγίζει το φως σε γειτονικούς γαλαξίες. Μάλιστα, στη σκοτεινή ύλη κάποιοι αναζητούν την ύπαρξη του Θεού, κλείνοντας τον κύκλο της σχέσης της επιστήμης με το Θεό!!!
Με 500 δισεκατομμύρια Γαλαξίες στο Σύμπαν και τον Ήλιο ένα κοινό άστρο, ο Θεός σίγουρα βλέπει ένα πολύ μεγαλύτερο χώρο από όσο θα μπορούσαμε να φανταστούμε και αυτό σίγουρα πλήττει τον εγωισμό μας περί μοναδικότητας. Ο σύγχρονος άνθρωπος, έχοντας αποδεχτεί και διδαχτεί τις ιδέες της Αστρονομίας για την προέλευση και την καταγωγή του Σύμπαντος, κοιτάζοντας τα άστρα μπορεί να έγινε λίγο πιο κυνικός και αδιάφορος για το Θεό και να χάθηκε ο ρομαντισμός των ποιητών, παρ’ όλα αυτά, η ιδέα ότι είμαστε ‘παιδιά των αστεριών’ τελικά συμπληρώνει τον ποιητή που «μετράει τ’ άστρα» και ονειρεύεται.