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!!