Στην «Κ» της Καθημερινής 26/01/25 | Δημήτριος Ραπακούλιας «Η κβαντική για όλους» | Γράφει ο Σίμος Καββαδίας

Ο λόρδος Κέλβιν είναι ίσως ο μόνος από τους μεγάλους επιστήμονες που έφυγαν από αυτόν τον κόσμο (το 1907) με τη βεβαιότητα ότι ο 19ος αιώνας έλυσε όλα τα προβλήματα της φυσικής.

Οι τρεις πυλώνες της φυσικής το 1900 είναι αυτό πού λέμε «κλασική φυσική», δηλαδή ο νόμος του Νεύτωνα με τις δυνάμεις μεταξύ ουράνιων ή επίγειων αντικειμένων που διέπουν τις κινήσεις τους, η κυματική φύση του φωτός, και βέβαια η θερμοδυναμική, που διέπει την ανταλλαγή θερμότητας και τη μετατροπή ενέργειας.

Η θερμοδυναμική άλλαξε τη ζωή των ανθρώπων, με τις ατμομηχανές (18ος αιώνας) και στη συνέχεια με τις μηχανές εσωτερικής καύσης (βενζίνη), που αντικατέστησαν τα άλογα και τα πανιά των σκαφών.

Αυτοί οι νόμοι της κλασικής φυσικής, ακόμη και σήμερα και για πολύ καιρό ακόμη, διέπουν τις μεταφορές, στη γη, στη θάλασσα, στον αέρα, ακόμη και στο Διάστημα. Ολη η θερμική και ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται βασίζεται σε αυτούς τους νόμους.

Ωστόσο, αυτή η κλασική φυσική δεν μπορούσε να εξηγήσει πολλά φαινόμενα, όπως η πραγματική φύση των δυνάμεων, η ραδιενέργεια ή το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, δηλαδή η μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρικό ρεύμα, όπως π.χ. στα φωτοβολταϊκά πάνελ.

Η λεγόμενη «κβαντική επανάσταση» ξεκίνησε το 1900 με τον Μαξ Πλανκ, ο οποίος, για να εξηγήσει την εκπομπή ενέργειας από ένα σώμα, θεώρησε πως το φως εμφανίζεται ταυτόχρονα ως κύμα και ως σωματίδιο!

Στόχος του καθηγητή Ραπακούλια δεν είναι μόνο να κάνει μια παρουσίαση της θεωρίας, αλλά και να παρουσιάσει τα φιλοσοφικά προβλήματα που προκύπτουν από αυτήν.

Το 1924 ο Λουί ντε Μπρέιγ, στην (επαναστατική) διατριβή του, συνέδεσε ένα κύμα με ένα ηλεκτρόνιο και κατ’ επέκταση με οποιοδήποτε σωματίδιο. Η ύλη παρουσιάζεται και αυτή ως σωματίδιο και ως κύμα ταυτόχρονα!

Το 1925, ο Ερβιν Σρέντινγκερ καθιέρωσε την κυματική συνάρτηση «ψ», που περιγράφει την εξέλιξη ενός σωματιδίου με την πάροδο του χρόνου. Μας δίνει την πιθανότητα παρουσίας μόνον, αποκλείοντας τη δυνατότητα να περιγράψουμε την πραγματικότητα με σαφή, μονοσήμαντο τρόπο.

Σε διάστημα 30 ετών, η κβαντική φυσική εισήγαγε μη διαισθητικές έννοιες («παραξενιές»), όπως η δυαδικότητα φωτός/ύλης, που άλλαξαν τις ζωές των ανθρώπων (υπολογιστές, τηλεπικοινωνίες κ.λπ.). Η κλασική φυσική ήταν προσβάσιμη σε άτομα που δεν είχαν πανεπιστημιακές σπουδές. Με λίγη προσπάθεια, ένα μεγάλο μέρος των ανθρώπων κατανοούσε τη λειτουργία αυτού που υπάρχει γύρω μας (τρένα, αυτοκίνητα, αεροπλάνα κ.λπ.).

Είναι ο πολίτης, που δεν έχει ακαδημαϊκή επιστημονική κουλτούρα, ικανός να αφομοιώσει αυτές τις έννοιες;

Ναι, είναι δυνατόν, υποστηρίζει ο καθηγητής Δημήτριος Ραπακούλιας και γι’ αυτό ανέλαβε αυτή την εκλαΐκευση(;) της κβαντικής επιστήμης, που απευθύνεται σε όλους. Δεν χρειάζονται καθόλου γνώσεις μαθηματικών ή φυσικής για να διαβάσεις αυτό το μικρό (80 σελίδες) βιβλίο. Στόχος του καθηγητή Ραπακούλια δεν είναι μόνο να κάνει μια παρουσίαση της κβαντικής φυσικής, αλλά και να προβάλει τα φιλοσοφικά προβλήματα που προκύπτουν από αυτήν.

Οι νεότεροι από εμάς θα είναι σε θέση να κατανοήσουν καλύτερα τις έννοιες και τις ερωτήσεις που παρουσιάζονται σε αυτό το βιβλίο, επειδή δεν έχουν προκαταλήψεις. Θα επηρεαστούν περισσότερο από αυτή την επιστήμη.

Οι πιο παλιοί ανάμεσά μας –αυτή είναι η περίπτωσή μου– θα είναι λιγότερο δεκτικοί(;) γιατί έχουμε πολλές βεβαιότητες.

Οπως αναφέρθηκε παραπάνω, η κλασική φυσική έφερε πολλά πλεονεκτήματα. Στην περίπτωση της κβαντικής φυσικής, υπάρχουν και μειονεκτήματα και προκύπτουν από τη χρήση που κάνουμε στην τεχνολογία.

Η πρόσφατη εμπειρία στον τομέα δείχνει ότι η χρήση αυτής της επιστήμης περιορίζει την ελευθερία σκέψης. Στο μέλλον, αλγόριθμοι θα σκέφτονται και θα αποφασίζουν στη θέση των ανθρώπων.

Αυτό το βιβλίο, εκτός από την απλοποιημένη –αλλά όχι απλοϊκή– παρουσίαση της κβαντικής φυσικής, είναι μια λεπτομερής ανάλυση των επιπτώσεων αυτών των εννοιών στη ζωή μας και ως εκ τούτου είναι χρήσιμο σε όλους.