Η Κβαντική για όλους

By physicsgg on 25/07/2024

Από τις εκδόσεις άπαρσις κυκλοφόρησε πριν από μερικούς μήνες το βιβλίο του Δημητρίου Ραπακούλια(*) με τίτλο «Η κβαντική για όλους (χωρίς μαθηματικά, χωρίς τύπους, χωρίς προαπαιτούμενες γνώσεις» .

To χαρακτηριστικό μότο του βιβλίου είναι:
‘Δεν υπάρχει τίποτα που να μην μπορεί να κατανοηθεί.
Ο δρόμος που οδηγεί στην κατανόηση είναι η απομάκρυνση
από τα επιφαινόμενα, ώστε ν’ αποκαλυφθεί ο πυρήνας.
Αυτός ο πυρήνας έχει πάντα μια αφάνταση απλότητα.‘

Στο οπισθόφυλλο ο συγγραφέας επισημαίνει ότι:
«Στο βιβλίο αυτό εξηγώ όσο πιο απλά γίνεται την σημασία που έχει η «επανάσταση της κβαντικής» για τον απλό πολίτη. Τι συμπεράσματα πρέπει να ενσωματώσει στην κουλτούρα του, στην φιλοσοφία του, στον τρόπο που αντιλαμβάνεται όσα συμβαίνουν γύρω του. Η Κβαντική ανατρέπει τις αντιλήψεις μας για την δομή της ύλης, για την εξέλιξη, για τις αιτίες των φαινομένων. Μας βοηθά να κατανοήσουμε φαινόμενα που παρατηρούμε καθημερινά, όπως:
– γιατί τίποτα δεν γυρίζει πίσω; Ούτε οι γέροι ξανανιώνουν, ούτε το κοτόπουλο ξαναγίνεται αυγό, ούτε το ποτάμι αναστρέφεται.
– γιατί εμφανίζονται ξαφνικά απρόσμενα μικρόβια, νέα είδη ζώων, καινούργιες ποικιλίες φυτών, πρωτότυπες ιδέες;
– γιατί ο κόσμος μας δεν είναι σταθερός, αλλά αλλάζει συνέχεια (και θα καταρρεύσει…);»

Ο Ηράκλειτος έλεγε «Φύσις κρύπτεσθαι φιλεί» (η Φύση κρύβει την αλήθεια), ότι δηλαδή δεν μπορούμε να κατανοήσουμε τη Φύση βασιζόμενοι μόνο σ’ αυτά που βλέπουμε να συμβαίνουν στον αισθητό μας κόσμο. Ότι ο άμεσος τρόπος που αντιλαμβανόμαστε τη Φύση, διαφέρει από την φυσική πραγματικότητα που αποκαλύπτει η επιστήμη. Μας αποκαλύπτει την ανεπάρκεια της αντίληψής μας και τις παραπλανήσεις που μπορεί να μας δημιουργήσει αποδίδοντας πλασματικές «ιδιότητες» στα αντικείμενα που παρατηρούμε.

Ακόμα και η ίδια η επιστήμη χρησιμοποιεί κατασκευασμένες πλασματικές ιδιότητες. Αντιστοιχούν μεν σε κάτι που υπάρχει, αλλά ως τέτοιες δεν υπάρχουν στη Φύση. Δύο από τις πιο γνωστές κατασκευασμένες ιδιότητες είναι η πίεση και η θερμοκρασία. Η πίεση που μετράω στο βενζινάδικο στη ρόδα του αυτοκινήτου μου δίνει μια ιδέα για την κινητική ενέργεια των μορίων του αέρα που περιέχονται σ’ αυτή. Η «πίεση» είναι μια ένδειξη της μεταφοράς αυτής της κινητικής ενέργειας σε μια επιφάνεια (του μετρητή).Το ίδιο ισχύει και με την θερμοκρασία που την μετράμε με τα θερμόμετρα. Δεν είναι ιδιότητα των σωμάτων. Είναι μια πλασματική, κατασκευασμένη ιδιότητα για να παρατηρούμε τις μεταβολές της ενέργειας των μορίων που δεν μπορούμε να μετρήσουμε απευθείας. 

Κάποιος ίσως να πει: «Και έχει τόσο μεγάλη σημασία να ξέρουμε ότι η πίεση και η θερμοκρασία ενός αερίου στην πραγματικότητα απεικονίζουν την κινητική ενέργεια των μορίων του;
Η ανθρωπότητα μπορεί να επιβιώσει και να μεγαλουργήσει με αυτές τις πλασματικές ιδιότητες.» Και ο κεραυνός κάνει τις ίδιες καταστροφές είτε πιστεύουμε πως τον στέλνει ο Δίας είτε ξέρουμε πως είναι αποτέλεσμα ηλεκτρισμού στην ατμόσφαιρα.
Έχει σημασία. Μεγάλη.
Γιατί αυτές οι ιδιότητες, που το μυαλό μας τις χρησιμοποιεί χωρίς να υπάρχουν, χτίζουν έναν τοίχο ανάμεσα στη σκέψη μας και τη Φύση όπως αυτή είαναι πραγματικά. Και ο τοίχος αυτός δεν εμποδίζει βέβαια την καθημερινότητά μας. Εμποδίζει όμως την κατανόηση της Φύσης όπως είναι πραγματικά, κάνοντας τους ανθρώπους να πιστεύουν σε θεούς και δαίμονες, σε μάγια και γιατροσόφια, σε φαντάσματα, κατάρες και ξόρκια.
Το ζήτημα αυτό είναι κεφαλαιώδες. Δεν είναι απλώς δασκαλίστικο ψείρισμα. Γιατί όχι μόνο η Φυσική, αλλά και άλλες δραστηριότητες του ανθρώπου κατοικούνται από φανταστικά πλάσματα: η Οικονομία, η Ψυχολογία, η Φιλοσοφία, η Πολιτική ..
Οι μεγάλες επιστημονικές ανακαλύψεις είναι η αποκάλυψη αυτής της πλασματικότητας.

Δεν είναι εύκολο να ξεφύγουμε από το αισθητό-παραστατικό. Πρέπει το μυαλό μας να ξεπεράσει τις έμφυτες αδυναμίες του, να μην λειτουργεί με τον συνηθισμένο φυσικό του τρόπο. Κι αυτό είναι το πιο δύσκολο. Ρόλο-κλειδί στην απομάκρυνση από το αισθητό και την «κοινή λογική» παίζει η χρήση των Μαθηματικών. Η βασική έρευνα στη Φυσική είναι σήμερα κατ’ ανάγκην μη-παραστατική, αφηρημένη, μαθηματική. Κι ακόμα περισσότερo, κινείται πέραν της κοινής λογικής. Όχι μόνο στις υπολογιστικές μεθόδους, αλλά και στις έννοιες που χρησιμοποιεί.

Δεν υπάρχει λοιπόν ελπίδα για τον μη ειδικό να μάθει τη σύγχρονη αντίληψη για τη Φύση;

Σύμφωνα με τον συγγραφέα, υπάρχει ελπίδα.
«Γιατί η Φύση στη βάση της είναι απλή, πολύ απλούστερη από όσο νομίζουμε. Αν λοιπόν παρακάμψουμε τις μαθηματικές επεξεργασίες και τα ενδιάμεσα στάδια, τότε οι θεμελιακές ανακαλύψεις της επιστήμης είναι προσιτές σε κάθε ενδιαφερόμενο, αρκεί να καταβάλει μια μικρή προσπάθεια.

Ποιά προσπάθεια;
–Να καταπολεμήσει την έμφυστη τάση να συγκρίνει ό,τι καινούργιο διαβάσει με το πακέτο των αισθητών και παραστατικών δεδομένων που έχει συσσωρεύσει στο μυαλό του. Θέλει λίγη εξάσκηση για να το πετύχει, τίποτα άλλο.
–Να μην εμπιστεύεται απόλυτα την κοινή λογική. Να τη δεχτεί ως ένα χρησιμότατο εμπειρικό εργαλείο, αλλά που για να πετύχει αυτή τη γενική αποτελεσματικότητα αγνοεί τις ιδιαιτερότητες, εξομοιώνοντας τα ανόμοια, ισοπεδώνει τις διαφορές και χρησιμοποιεί βολικές έννοιες που όμως είναι πλασματικές.
–Να είναι κατά συνέπεια δεκτικός στις νέες αντιλήψεις που θα παρουσιαστούν εδώ, χωρίς να ζητά αποδείξεις βασισμένες στις αισθητές εμπειρίες του για να πειστεί. Οι αποδείξεις βέβαια υπάρχουν. Θα τις παραθέτουμε πολύ συνοπτικά, απλοποιημένες και με καταφατικό τρόπο. Να ξέρει όμως πως πίσω από αυτά υπάρχουν πάρα πολλές έρευνες, πάρα πολλές πειραματικές αποδείξεις που είναι κοινά αποδεκτές από τους επιστήμονες.»

(*) Ο καθηγητής Δημήτριος Ραπακούλιας δίδαξε Φυσικοχημεία τόσο σε προπτυχιακό όσο και σε μεταπτυχιακό επίπεδο. Αρχικά στο Πανεπιστήμιο των Παρισίων (Université Paris VI ) και αργότερα στο Πανεπιστήμιο Πατρών, όπου ίδρυσε το Εργαστήριο Χημείας Πλάσματος. Έχει δημοσιεύσει δεκάδες επιστημονικά άρθρα, και τέσσερα διδακτικά βιβλία. Υπήρξε επικεφαλής πολλών ευρωπαϊκών ερευνητικών προγραμμάτων και διεθνών συνεδρίων και έχει συμμετάσχει στην δημιουργία και ανάπτυξη ερευνητικών κέντρων στην χώρα μας (Κρήτης, Πατρών, Θεσσαλονίκης, Ελληνικό Ινστιτούτο Pasteur κ.α. ). Έχει τιμηθεί με το παράσημο της Λεγεώνος της Τιμής της Γαλλικής Δημοκρατίας.