Αποδείξεις για τη μαθηματική κατασκευή της Ελληνικής γλώσσας

Η Ελληνική γλώσσα είναι η μητέρα όλων των γλωσσών της γής, δηλαδή είναι η γλώσσα των γλωσσών. 

Σε αντίθεση με τις άλλες γλώσσες, η Ελληνική γλώσσα είναι μία υπέροχη μαθηματική δημιουργία και ως μαθηματική κατασκευή είναι κατά συνέπεια και μουσική γλώσσα. Κατά την εποχή του Πυθαγόρα, αλλά και προγενέστερα από αυτόν, οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν τα σύμβολα των γραμμάτων για να συμβολίζουν τους αριθμούς. Πρέπει να αναφέρουμε ότι η Ελληνική γλώσσα αποτελείται από 28 σύμβολα και 27 αριθμητικές θέσεις. Αναλυτικά, τα 28 αυτά σύμβολα είναι τα εξής:

• Α=1
• Β=2
• 
  Γ=3
• Δ=4
• Ε=5
• F=6
• S΄= 6
• Ζ=7
• Η=8
• Θ=9
• Ι=10
• Κ=20
• Λ=30
• Μ=40
• Ν=50
• Ξ=60
• Ο=70
• Π=80
• Q=90
• Ρ=100
• Σ=200
• Τ=300
• Υ=400
• Φ=500
• Χ=600
• Ψ=700
• Ω=800
• ΣΑΜΠΙ=900

(Το σύμβολο F ονομάζεται δίγαμμα, το S΄ στίγμα, ενώ το Q ονομάζεται κόππα και το σαμπί είναι ένα π στραμμένο προς τα δεξιά κατά 45 μοίρες.)

Σύμφωνα με το προηγούμενο σύστημα αριθμήσεως, κάθε λέξη έχει ένα και μόνο ένα άθροισμα, το οποίον ονομάζεται λεξάριθμος. Έτσι, ο λεξάριθμος της λέξεως ΛΕΞΑΡΙΘΜΟΣ είναι:

ΛΕΞΑΡΙΘΜΟΣ = 30+5+60+1+100+10+9+40+70+200 = 525.

Η λέξη ΛΕΞΑΡΙΘΜΟΣ είναι σύνθετη και παράγεται από τις λέξεις ΛΕΞΙΣ και ΑΡΙΘΜΟΣ, είναι δηλαδή ο αριθμός της κάθε Ελληνικής λέξεως, σύμφωνα με το Ελληνικό σύστημα αριθμήσεως.

Όταν δύο λέξεις ή προτάσεις έχουν τον ίδιο λεξάριθμο, τότε λέμε ότι έχουμε λεξαριθμική ισοψηφία ή ταυτότητα μεταξύ αυτών.

Οι περισσότεροι λεξάριθμοι κυμαίνονται μεταξύ των αριθμών 200 και 1800, ενώ γενικά οι αριθμητικές τους τιμές βρίσκονται μεταξύ του 1 και του 5000. Έτσι, είναι μικρή η πιθανότητα για δύο λέξεις να έχουν τον ίδιο λεξάριθμο και δεν μπορεί να θεωρηθεί ως σύμπτωση το γεγονός της ισοψηφίας.
Οι λέξεις ΣΦΑΙΡΙΚΟΣ και ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ έχουν τον ίδιο λεξάριθμο, διότι:

ΣΦΑΙΡΙΚΟΣ = 200+500+1+10+100+10+20+70+200 = 1111

ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ = 9+5+40+5+30+10+800+4+8+200 = 1111

Η ερμηνεία της προηγούμενης λεξαριθμικής ταυτότητος είναι προφανής, διότι ο ΣΦΑΙΡΙΚΟΣ είναι ο ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ μαθηματικός μηχανισμός της δημιουργίας της ύλης, δεδομένου του γεγονότος ότι τα υποατομικά σωματίδια της ύλης είναι σφαιρικά, αλλά ακόμη και οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος έχουν σφαιρικό σχήμα.

Οι λέξεις ΦΩΤΟΝΙΟΝ και ΚΥΜΑΤΟΕΙΔΩΣ ισοψηφούν με τον αριθμό 1850, δηλαδή

ΦΩΤΟΝΙΟΝ = ΚΥΜΑΤΟΕΙΔΩΣ = 1850, 

γεγονός που δηλώνει ότι η Ελληνική γλώσσα γνωρίζει ότι το ΦΩΤΟΝΙΟΝ διαδίδεται ΚΥΜΑΤΟΕΙΔΩΣ εις τον τρισδιάστατον χώρον. Πράγματι, έχει αποδειχθεί ότι όχι μόνον το ΦΩΤΟΝΙΟΝ διαδίδεται ΚΥΜΑΤΟΕΙΔΩΣ, αλλά επιπλέον οι κυματοειδείς καμπύλες της διαδόσεως του φωτονίου είναι ημιτονοειδείς.

Μία από τις μεγαλύτερες αποδείξεις του γεγονότος ότι η Ελληνική γλώσσα είναι μαθηματική λαμβάνεται από την λεξαριθμική εξαγωγή του αριθμού π=3,14… .

Γνωρίζουμε ότι ο αριθμός π ορίζεται σαν το πηλίκον του μήκους της περιφερείας ενός κύκλου προς τη διάμετρο αυτού. Πρέπει να τονίσουμε ότι το σύμβολον π προέρχεται από το αρχικόν γράμμα της λέξεως πηλίκον, διότι το π δεν είναι τίποτε άλλο παρά το πηλίκον του μήκους της περιφερείας του κύκλου ως προς τη διάμετρό του. Εάν σχηματίσουμε το πηλίκον των λεξαρίθμων

(ΜΗΚΟΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΣ ΚΥΚΛΟΥ)/ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ, παρατηρούμε ότι αυτό ισούται με τον αριθμό 3,14 !!! με ακρίβεια τριών ψηφίων. Πράγματι έχουμε:

ΜΗΚΟΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΣ ΚΥΚΛΟΥ = 338+1016+940 = 2294

ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ = 730, 

επομένως 2294/730=3,1424657534…!!!

΄Όμως υπάρχει και συνέχεια, η οποία δείχνει ότι η λεξαριθμική εξαγωγή του π δεν είναι τυχαία. Η συνέχεια είναι η λεξαριθμική εξαγωγή του χρυσού αριθμού. Αυτή έχει ως εξής:

Από τα μαθηματικά γνωρίζουμε ότι Φ = (√5+1)/2 = 1,618… . Σχηματίζοντας το πηλίκον που δίδει τον αριθμό Φ, χρησιμοποιώντας την αρχαία Ελληνική γλώσσα λαμβάνουμε:

(Ο ΠΕΝΤΕΠΟΔΟΣ + ΕΝ)/(Η ΔΥΑΣ) = (70+864+55)/(8+605) = 989/613 = 1,61…!!!

Διαπιστώνουμε λοιπόν, ότι η Ελληνική γλώσσα γνωρίζει ακόμη και τις κυριότερες μαθηματικές σταθερές όπως το π και το φ. Όμως και το φ δεν έχει δοθεί τυχαία ως σύμβολο του χρυσού αριθμού, διότι είναι το αρχικόν γράμμα της λέξεως ΦΥΣΙΣ, η οποία έχει τον ίδιο λεξάριθμο με τη λέξη ΑΝΘΡΩΠΟΣ και την φράση ΜΕΣΟΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΣ ΛΟΓΟΣ. Είναι γεγονός ότι η ΦΥΣΙΣ, αλλά καί ο ΑΝΘΡΩΠΟΣ έχουν κατασκευασθεί με βάση τον χρυσό αριθμό φ. Πράγματι:

ΑΝΘΡΩΠΟΣ = 1+50+9+100+800+80+70+200 = 1310

ΦΥΣΙΣ = 500+400+200+10+200 = 1310

ΜΕΣΟΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΣ ΛΟΓΟΣ = 515+31+391+373 = 1310 .

Η Ελληνική γλώσσα γνωρίζει λοιπόν τη γεωμετρία της κατασκευής του ανθρώπου, αλλά και τον τρόπο της κατασκευής του. Πράγματι:

ΣΤΥΣΙΣ = ΧΥΜΟΣ = ΑΝΘΡΩΠΟΣ = ΦΥΣΙΣ = 1310, 

γεγονός που δηλώνει ότι ο άνθρωπος δημιουργείται από την στύση του ανδρικού οργάνου που παράγει το σπέρμα και είναι ένα ον ταυτιζόμενον με την φύσιν, διότι γεννιέται από αυτή και επιστρέφει εις αυτήν. Για το γεγονός της λεξαριθμικής ταυτίσεως της φράσεως ΜΕΣΟΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΣ ΛΟΓΟΣ με τη λέξη ΑΝΘΡΩΠΟΣ, πρέπει να πούμε ότι το πηλίκον του ύψους του ανθρώπου προς το ύψος του ομφαλού του, δίδει τον χρυσόν αριθμόν, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι ο ΑΝΘΡΩΠΟΣ είναι ΜΕΣΟΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΣ ΛΟΓΟΣ.

Στα δύο βιβλία του ο Λευτέρης Αργυρόπουλος έχει καταγράψει χιλιάδες παραδείγματα λεξαριθμικών ταυτοτήτων όπως οι προηγούμενες, δίνοντας στον αναγνώστη την ευκαιρία να κατανοήσει ότι η Ελληνική γλώσσα γνωρίζει ακόμη και τους νόμους της συμπαντικής δημιουργίας και κατά συνέπεια την αλήθεια. Πράγματι:

ΑΛΗΘΕΙΑ ΕΣΤΙΝ = 64+565 = 629

ΑΛΗΘΗΣ ΛΟΓΟΣ = 256+373 = 629, δηλαδή:

ΑΛΗΘΕΙΑ ΕΣΤΙΝ = ΑΛΗΘΗΣ ΛΟΓΟΣ = 629 !

Επίσης:

Ο ΑΛΗΘΗΣ ΛΟΓΟΣ = ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ = 699!

Δια τούτον τον λόγον, ο ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ ΛΟΓΟΣ εστίν ο ΑΛΗΘΗΣ ΛΟΓΟΣ

Η αρχιτεκτονική του χάους

Ανακαλύπτοντας τα μυστικά της επιβίωσης σ' έναν αβέβαιο κόσμο

Τι ακριβώς εννοούμε όταν λέμε πως κάτι -μια φυσική δομή ή ένα κοινωνικό σύστημα- «βυθίστηκε» ή «κατέρρευσε» στο χάος;

Από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, η επίκληση του χάους γίνεται αποκλειστικά για να περιγράψουμε διεργασίες αποδιοργάνωσης, αποσάθρωσης και καταστροφής. Οι περισσότεροι από εμάς είναι απολύτως πεπεισμένοι ότι η εισβολή του χάους στα φυσικά, κοινωνικά, οικονομικά ή βιολογικά συστήματα οδηγεί, αναπόδραστα και νομοτελειακά, στην αποδόμησή τους: η επικράτηση του χάους ισοδυναμεί με πλήρη αποδιοργάνωση, και άρα με ολοκληρωτική καταστροφή κάθε μορφής οργάνωσης.

Θα πρέπει συνεπώς να ακούγεται τρελό ή και ολότελα παράδοξο το να τολμά κανείς να μιλά για «αρχιτεκτονική του χάους», υπονοώντας ότι πίσω από την αταξία κρύβεται κάποιο είδος οργάνωσης. Κοντολογίς, ότι ακόμη και οι χαώδεις δυναμικές κρύβουν κάποια... δομή.

Στο άκουσμα τέτοιων προκλητικών δηλώσεων ο δύσπιστος αναγνώστης θα μπορούσε να αντιτείνει: οι μεγάλες φυσικές καταστροφές, όπως ο πρόσφατος μεγα-σεισμός στην Ιαπωνία, η τελευταία διεθνής οικονομική κρίση ή οι επιδημίες ασθενειών που ταλανίζουν την ανθρωπότητα δεν αποτελούν άραγε τα απτά όσο και τραγικά παραδείγματα της «καταστροφικής δύναμης» και της «οργής» της φύσης, της εισβολής δηλαδή του «παράλογου» χάους στην εύτακτη και εύρυθμη ανθρώπινη πραγματικότητα;

Με πολλά επιχειρήματα θα μπορούσε να αντικρούσει κανείς αυτή την αφελή κρυπτοθεολογική και άκρως απλοϊκή ταύτιση της φύσης με τις «δυνάμεις του κακού». Σε κάθε περίπτωση πάντως είναι ολότελα ακατανόητο το πώς και το γιατί η φύση θα έπρεπε (ή θα μπορούσε!) να είναι «οργισμένη» ή «εκδικητική» με τους ανθρώπους.

Με αφορμή λοιπόν τις πρόσφατες φυσικές και κοινωνικοοικονομικές καταστροφές έχει, πιστεύουμε, ιδιαίτερο ενδιαφέρον να εξετάσουμε αν, και σε ποιο βαθμό, η σύγχρονη επιστημονική σκέψη είναι όντως σε θέση να κατανοεί αφ' ενός τη χαώδη και ενίοτε καταστροφική δυναμική της φύσης και αφ' ετέρου τα νοητικά κολλήματα και τις γνωσιακές προκαταλήψεις που, μέχρι πολύ πρόσφατα, μας εμπόδιζαν να αναγνωρίζουμε -και ακόμη λιγότερο να κατανοούμε- το ρόλο και τη σημασία των χαοτικών φαινομένων.

Εξάλλου, όπως θα δούμε, η αναγνώριση του δημιουργικού ρόλου του χάους και των χαοτικών δυναμικών στην εξέλιξη των πολύπλοκων συστημάτων -φυσικών και κοινωνικών- συνεπάγεται τη ριζική αναθεώρηση όχι μόνο της κυρίαρχης, μέχρι πρόσφατα, επιστημονικής μεθόδου, αλλά και της ίδιας της επιστημονικής ορθολογικότητας. Ισως μάλιστα έτσι μπορεί να εξηγηθεί η επίμονη παραγνώριση και η συστηματική υποβάθμιση του χάους από την επιστημονική σκέψη.

Η διάψευση των βεβαιοτήτων

«Η επιστήμη εξακολουθεί να είναι η εξ αποκαλύψεως προφητική περιγραφή του κόσμου, όπως αυτός φαίνεται από ένα θεϊκό ή δαιμονικό σημείο αναφοράς». Με αυτό το καυστικό σχόλιο ο νομπελίστας Ιλια Πριγκοζίν και η στενή συνεργάτις του Ιζαμπέλ Στέντζερς στιγματίζουν τις μεταφυσικές προϋποθέσεις και τις ιδεοληψίες της κλασικής φυσικής, δηλαδή της επιστήμης του Νεύτωνα, «του νέου Μωυσή, στον οποίο αποκαλύφθηκε η αλήθεια του κόσμου», όπως επισημαίνουν στο σπουδαίο βιβλίο τους «Τάξη μέσα από το Χάος» (βλ. ελλ. έκδ. Κέδρος).

Πράγματι, ήδη από το 17ο αιώνα, την εποχή της διαμόρφωσης της νεότερης επιστημονικής μεθόδου από τους Γαλιλέο, Καρτέσιο και Νεύτωνα, η κατανόηση και η τεχνολογική ιδιοποίηση του φυσικού κόσμου βασίστηκε στην αναγωγιστική σκέψη και πρακτική: στην απλοποίηση των προβλημάτων, μέσω των κατάλληλων μαθηματικών εργαλείων, και στη συστηματική αναγωγή των σύνθετων φαινομένων σε πιο απλά, τα οποία και θεωρούνταν «η αιτία» των πρώτων.

Μάλιστα, πάνω σε αυτό ακριβώς το υπερφιλόδοξο αναγωγιστικό πρόγραμμα θα θεμελιωθεί σχεδόν το σύνολο της νεότερης σκέψης και της κοινωνικής πρακτικής: από τη φιλοσοφία μέχρι τις πολιτικές και οικονομικές επιστήμες. Ετσι, σταδιακά επικράτησε ένας ιδιαίτερα παραγωγικός και αιτιοκρατικός τρόπος σκέψης (ντετερμινισμός) που, αργά ή γρήγορα, υποσχόταν να μας αποκαλύψει τα προαιώνια και τελικά αίτια όλων των φαινομένων: όχι μόνο των φυσικών ή των βιολογικών, αλλά και των ανθρωπολογικών ή των κοινωνικών.

Δυστυχώς όμως, παρά τις επίμονες προσπάθειες της «κλασικής» επιστήμης, αποδείχτηκε ότι όλα ανεξαιρέτως τα ορατά ή μακροσκοπικά συστήματα, αυτά δηλαδή που μελετούν οι αστροφυσικοί, οι γεωλόγοι, οι βιολόγοι, οι μηχανικοί, οι οικονομολόγοι, οι γιατροί, υπακούουν σε δύο τουλάχιστον βασικές αρχές οργάνωσης:

1. Οι απλοί νόμοι δεν οδηγούν κατ' ανάγκην σε απλές συμπεριφορές, και
2. ελάχιστες και φαινομενικά ασήμαντες μεταβολές στις παραμέτρους που διαμορφώνουν ένα πολύπλοκο (δηλαδή μη γραμμικό) σύστημα, μπορεί να οδηγήσουν στο μέλλον σε πολύ μεγάλες αλλαγές στη δομή και τη συμπεριφορά του.

Φανταστείτε, λοιπόν, τις δραματικές συνέπειες που είχε η πρόσφατη και εντελώς απρόσμενη ανακάλυψη ότι οι απολύτως ντετερμινιστικοί φυσικοί νόμοι και οι κανόνες οργάνωσης της φύσης οδηγούν κατά κανόνα σε εντελώς χαώδεις και απρόβλεπτες συμπεριφορές (και το αντίστροφο)!

Και, όπως αποδείχτηκε, πρόκειται για το πολύ συνηθισμένο φαινόμενο που σήμερα αποκαλείται «ντετερμινιστικό χάος» (σημειώστε το οξύμωρο των δύο όρων). Ερευνώντας μάλιστα τέτοια χαοτικά φαινόμενα οι επιστήμονες θα διαπιστώσουν ότι είναι πάντα και εγγενώς «μη γραμμικά»: δεν μπορούμε να προβλέψουμε τη μελλοντική τους συμπεριφορά, ακόμη και αν γνωρίζουμε επαρκώς τις αρχικές συνθήκες ή τις προγενέστερες καταστάσεις τους. Ομως, για όλες αυτές τις εξελίξεις θα πούμε περισσότερα στο επόμενο άρθρο μας σχετικά με τον ανεπίλυτο δεσμό που συνδέει πλέον άρρηκτα την αταξία με τη γένεση και τη διατήρηση της πολυπλοκότητας.

Συχνά ταυτίζουμε -εσφαλμένα- το χάος με την απόλυτη αταξία, δηλαδή με την απουσία κάθε οργάνωσης και εσωτερικής συνοχής: «χαώδεις» είναι οι καταστάσεις ή τα φαινόμενα που θεωρούμε ότι δεν υπόκεινται σε ακριβείς κανόνες ή νόμους και συνεπώς αντιστέκονται σε κάθε μας προσπάθεια πρόβλεψης, ελέγχου ή τεχνολογικής χειραγώγησής τους. Πρόκειται, ενδεχομένως, για μια νοητική στάση που πολύ πιθανά σχετίζεται με την ίδια την οργάνωση και τη λειτουργία του ανθρώπινου νου.

Η ακαταμάχητη έλξη του... χάους

Εντούτοις, σήμερα το χάος έχει πλέον εισβάλει επίσημα και μάλιστα πολύ δημιουργικά στην ανθρώπινη σκέψη: και όχι μόνο, όπως στο παρελθόν, ως το μέτρο της άγνοιάς μας, αλλά ως η απαραίτητη προϋπόθεση για μια βαθύτερη κατανόηση του κόσμου που μας περιβάλλει! Η εγγενής αστάθεια και η ευαισθησία από τις αρχικές συνθήκες, με άλλα λόγια η χαώδης ή, αν προτιμάτε, η μη γραμμική δυναμική, θεωρούνται πλέον τα τυπικά γνωρίσματα όλων των πολύπλοκων δομών (φυσικών ή τεχνητών): από την εύρυθμη λειτουργία της ανθρώπινης καρδιάς μέχρι το παγκόσμιο χρηματοπιστωτικό σύστημα.

Τώρα, ένα εύλογο αλλά εξαιρετικά ανησυχητικό ερώτημα που προκύπτει από αυτές τις εξελίξεις είναι το εξής: Οι σημερινοί πολιτικοί, πέρα από τα επιστημονικοφανή πυροτεχνήματα που κατά καιρούς χρησιμοποιούν, διαθέτουν άραγε τα απαραίτητα γνωστικά εργαλεία για να κατανοήσουν, και κυρίως για να αντιμετωπίσουν, την πολύπλοκη δυναμική τάξης-αταξίας, όπως αυτή αποκρυσταλλώνεται στην τρέχουσα κρίση του κυρίαρχου μοντέλου διαχείρισης της κοινωνίας;

Διότι είναι πλέον σαφές ότι για τη σημερινή πολύμορφη πλανητική κρίση -κρίση ταυτόχρονα γεωλογική, οικολογική και κοινωνικοοικονομική- ευθύνεται πρωτίστως το κλασικό γραμμικό, αναγωγιστικό και απολύτως απλοϊκό πρότυπο κατανόησης και διαχείρισης της χαώδους δυναμικής που συνεπάγεται αλλά και προϋποθέτει η νέα «παγκοσμιοποιημένη» ανθρώπινη κατάσταση.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την Σαββατιάτικη ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ της 19ης Μαρτίου 2011

οι μη γραμμικές αλληλεπιδράσεις

Ο αλλόκοτος βρόχος: τάξη - αταξία

Μέχρι τα μέσα του εικοστού αιώνα στη δυτική σκέψη κυριαρχούσε η άποψη ότι για την επιστημονική «εξήγηση», και συνεπώς για την ουσιαστική κατανόηση, οποιουδήποτε φαινομένου αναγκαία και ικανή συνθήκη είναι η ανακάλυψη των «αιτιών» και των «νόμων» που καθορίζουν την εμφάνιση και την ανάπτυξή του.

Ακόμη και αυτή η ίδια η ορθολογικότητα της ανθρώπινης σκέψης θεωρούσαν ότι ταυτίζεται και εξαρτάται αποκλειστικά από την ικανότητά της να ερμηνεύει «αιτιοκρατικά» τα περίπλοκα φαινόμενα που διερευνά, είτε αυτά είναι φυσικά είτε κοινωνικά.

Με ποια εργαλεία όμως μπορούμε να αποτιμήσουμε την επιτυχία ή όχι μιας επιστημονικής εξήγησης, δηλαδή μιας αιτιοκρατικής περιγραφής; Ο ασφαλέστερος τρόπος είναι προφανώς η μαθηματικοποίηση του προβλήματος. Και, ως γνωστόν, οι διαφορικές εξισώσεις αποτελούν αποδεδειγμένα τον πλέον επιτυχή τρόπο «μετάφρασης» στη γλώσσα των μαθηματικών των γραμμικών, δηλαδή των αυστηρά ντετερμινιστικών διασυνδέσεων μεταξύ αιτίας - αποτελέσματος.

Πράγματι, όπως απέδειξε το 17ο αιώνα ο Νεύτων, εφαρμόζοντας το διαφορικό λογισμό στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων, μπορούμε όχι απλώς να εξηγήσουμε νομοτελειακά (π.χ. με το νόμο της βαρύτητας) τη δυναμική των φυσικών φαινομένων στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον, αλλά και να ενοποιήσουμε φυσικά φαινόμενα που μέχρι τότε φαίνονταν εντελώς ανεξάρτητα μεταξύ τους: από την πτώση ενός μήλου πάνω στη Γη μέχρι την κίνηση ενός πλανήτη ή ενός δορυφόρου γύρω από τον Ηλιο.

Η εκδίωξη από τον γραμμικό παράδεισο

Σύμφωνα με το παραπάνω γραμμικό-αιτιοκρατικό πρότυπο εξήγησης, μικρά αίτια προκαλούν πάντα μικρά αποτελέσματα, ενώ όλες οι σημαντικές ή οι μεγάλες αλλαγές που παρατηρούνται προκύπτουν, υποτίθεται, αποκλειστικά από την αθροιστική συσσώρευση πολλών μικρών αιτιών.

Εντούτοις, ανέκαθεν ήταν γνωστό ότι πάρα πολλά φυσικά ή κοινωνικά φαινόμενα ήταν, και σε μεγάλο βαθμό παραμένουν ακόμη και σήμερα, μη προβλέψιμα. Τυπικά παραδείγματα είναι οι ξαφνικές αλλαγές του καιρού, οι μεγάλοι καταστροφικοί σεισμοί, η εκδήλωση μιας ασθένειας ή η ταχύτατη διάδοση μιας επιδημίας, καθώς και οι σοβαρές χρηματοπιστωτικές κρίσεις ή οι μεγάλες ιστορικές και κοινωνικές αλλαγές.

Και δυστυχώς, όπως συνειδητοποιούμε καθημερινά, η περιγραφή μέσω γραμμικών εξισώσεων τόσο των πολλαπλών αιτιών όσο και της πολύπλοκης δυναμικής αυτών των φαινομένων είναι όχι μόνον εξαιρετικά δύσκολη αλλά και άκρως παραπλανητική. Αλλά και οι όποιες προβλέψεις μας σχετικά με τη μελλοντική εξέλιξη τέτοιων πολύπλοκων φαινομένων αποδεικνύονται εξίσου επισφαλείς και αβέβαιες.

Πώς όμως εξηγείται αυτή η εμφανής ανεπάρκεια και η προβλεπτική αποτυχία του παραδοσιακού γραμμικού και ντετερμινιστικού τρόπου σκέψης; Η συνήθης απολογητική στρατηγική που υιοθετούν αρκετοί ειδικοί είναι να επικαλούνται την προσωρινή άγνοιά μας ορισμένων παραμέτρων. Με άλλα λόγια, διατείνονται ότι η εξόφθαλμη αδυναμία μας να κατανοούμε ή να προβλέπουμε τέτοια περίπλοκα φαινόμενα δεν οφείλεται καθόλου στην απλοϊκή και απλουστευτική μέθοδο προσέγγισής τους αλλά στην παράλειψη κάποιας υποθετικής μεταβλητής, την οποία «απλώς» δεν λαμβάνουμε υπόψη μας επειδή την αγνοούμε!

Και όπως θα δούμε, μόνο κατά τα τέλη της δεκαετίας του 1960, η διεθνής επιστημονική κοινότητα άρχισε να προβληματίζεται σοβαρά γύρω από τη θεωρητική και την πρακτική αναγκαιότητα εφαρμογής κάποιων εναλλακτικών, δηλαδή μη γραμμικών μοντέλων εξήγησης. Αν, πάντως, θέλει κανείς να προσδιορίσει την επίσημη ημερομηνία εισόδου της χαώδους δυναμικής στην επιστήμη της φυσικής, θα πρέπει να ανασύρει από τη σκόνη της ιστορίας το πρωτοποριακό, μολονότι επί πολλά χρόνια λησμονημένο, έργο του Ζιλ-Ανρί Πουανκαρέ.

Ο μεγαλοφυής Γάλλος φυσικός και μαθηματικός δημοσίευσε το 1889 (!) μια εντυπωσιακή μελέτη με τον φαινομενικά αθώο τίτλο «Σχετικά με το πρόβλημα των τριών σωμάτων και τις εξισώσεις της δυναμικής» (βλ. ειδικό πλαίσιο). Σε 270 σκοτεινές σελίδες αυτός ο συντηρητικός επαναστάτης απέδειξε μαθηματικά ότι το μεγάλο όνειρο της κλασικής φυσικής για την πλήρη πρόβλεψη της μελλοντικής συμπεριφοράς ενός σύνθετου φυσικού συστήματος, το οποίο αποτελείται μόνο από τρία αλληλεπιδρώντα σώματα, είναι καταδικασμένο να μείνει απραγματοποίητο, και όχι τόσο εξαιτίας πρακτικών αδυναμιών αλλά αντίθετα από εγγενή φυσικά αίτια!

Η ανακάλυψη, και κυρίως η αποδοχή, της εγγενούς αστάθειας όλων των μη γραμμικών συστημάτων -της πλειονότητας δηλαδή των φυσικών, των βιολογικών και των κοινωνικών δομών- επιβάλλει ασύλληπτους περιορισμούς, ταυτόχρονα όμως ανοίγει και νέες δυνατότητες στην ανθρώπινη γνώση. Σήμερα θεωρείται βέβαιο ότι πολλές εκδηλώσεις της χαοτικής συμπεριφοράς ενός πολύπλοκου συστήματος δεν προκύπτουν -ούτε βέβαια εξηγούνται- από τα συστατικά μέρη που αποτελούν αυτό το σύστημα.

Χάος από το πέταγμα μιας... πεταλούδας

Τυπικό παράδειγμα αυτής της νέας συλλογικής και αναδυόμενης μη γραμμικής συμπεριφοράς αποτελεί η πρόβλεψη του καιρού. Ολοι γνωρίζουμε εμπειρικά ότι το χειμώνα κάνει κρύο ενώ το καλοκαίρι ζέστη. Πολύ πιο δύσκολο είναι να καθορίσουμε εκ των προτέρων, δηλαδή να προβλέψουμε, τις ακριβείς καιρικές συνθήκες που θα εκδηλωθούν, ας πούμε, έπειτα από δέκα ή περισσότερες ημέρες. Και όμως, γνωρίζουμε αρκετά καλά από ποιες βασικές μεταβλητές εξαρτάται ο καιρός σε έναν τόπο μια δεδομένη χρονική στιγμή. Παρ' όλα αυτά ο ορίζοντας πρόβλεψης του μελλοντικού καιρού παραμένει απελπιστικά περιορισμένος.

Το γιατί συμβαίνει αυτό το ανακάλυψε το 1963 ο Εντουαρντ Λόρεντζ όταν, θέλοντας να προσομοιώσει στον υπολογιστή ένα μοντέλο πρόβλεψης του καιρού, εισήγαγε τρία είδη δεδομένων -θερμοκρασία, πίεση του αέρα και ταχύτητα του ανέμου- υπό τη μορφή τριών συζευγμένων μεταξύ τους μη γραμμικών εξισώσεων. Οι εξισώσεις είναι μεταξύ τους συζευγμένες, επειδή τα αποτελέσματα κάθε εξίσωσης εισάγονται ως ακατέργαστα δεδομένα στις επόμενες εξισώσεις, δημιουργώντας έναν βρόχο ανάδρασης. Ετσι, χωρίς να το γνωρίζει, ο Λόρεντζ επανέλαβε ό,τι είχε κάνει πριν από 60 χρόνια ο Πουανκαρέ. Και μάλιστα κατέληξε στα ίδια συμπεράσματα: όπως ακριβώς τα τρία ουράνια σώματα, έτσι και οι τρεις ανατροφοδοτούμενες καιρικές μεταβλητές μάς αποκαλύπτουν την ύπαρξη ενός μη γραμμικού χαοτικού συστήματος, η συμπεριφορά του οποίου, έπειτα από κάποιο χρονικό διάστημα, είναι ουσιαστικά απρόβλεπτη. Και αυτό γιατί το καιρικό σύστημα είναι εξαιρετικά ευαίσθητο ακόμη και στις πιο ασήμαντες επιρροές. Ετσι, ακραία καιρικά φαινόμενα σε έναν τόπο μπορεί να πυροδοτηθούν από το φτερούγισμα μιας πεταλούδας σε κάποια μακρινή περιοχή!

Εκπληξη προκαλεί το ότι χρειάστηκε να περάσουν πάνω από εξήντα χρόνια μέχρι οι φυσικοί να αρχίσουν να ανακαλύπτουν «εκ νέου» και να συνειδητοποιούν τις απρόσμενες επιστημονικές και φιλοσοφικές συνέπειες της πρωτοποριακής έρευνας του Πουανκαρέ.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την Σαββατιάτικη ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ της 26ης Μαρτίου 2011

Η πρώτη «ντροπαλή» εμφάνιση του χάους

Το πρόβλημα των «τριών σωμάτων» αποτελεί την πιο απλή εκδοχή του προβλήματος της αμοιβαίας αλληλεπίδρασης των «πολλαπλών σωμάτων», που επί έναν αιώνα αποτελούσε τον εφιάλτη της νευτώνειας δυναμικής.

Για να μελετήσει αυτή την ασύλληπτης δυσκολίας σπαζοκεφαλιά, ο Πουανκαρέ αποφάσισε να υιοθετήσει μια γεωμετρική ή ακριβέστερα μια τοπολογική προσέγγιση του προβλήματος, δηλαδή να αναλύσει τις τροχιές των τριών αλληλεπιδρώντων σωμάτων στο χώρο των φάσεων. Πρόκειται για έναν αφηρημένο μαθηματικό χώρο που αποδεικνύεται εξαιρετικά χρήσιμος και βολικός για την αναπαράσταση περίπλοκων δυναμικών αλληλεπιδράσεων.

Αναλύοντας υπομονετικά τα γραφήματα που προέκυπταν από την είσοδο ενός τρίτου σώματος, κατέληξε στο εξωφρενικό συμπέρασμα ότι μακροχρόνιες προβλέψεις είναι αδύνατες διότι οι μαθηματικές εξισώσεις, δηλαδή οι σειρές που περιγράφουν τις τροχιές των τριών αλληλεπιδρώντων ουράνιων σωμάτων, όχι μόνο δεν συγκλίνουν σε κάποιες προκαθορισμένες θέσεις, αλλά αντίθετα αποκλίνουν!

Πρώτος λοιπόν ο Πουανκαρέ έδειξε πόσο ουτοπικό και πρακτικά ανεφάρμοστο ήταν το φιλόδοξο πρόγραμμα της «κλασικής» φυσικής για την ασφαλή πρόβλεψη και την πλήρη ντετερμινιστική περιγραφή όλων των φυσικών φαινομένων. Ανοίγοντας έτσι το δρόμο -χωρίς ίσως να το συνειδητοποιεί και ο ίδιος- για την επέλαση του χάους στη σύγχρονη επιστημονική σκέψη.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την Σαββατιάτικη ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ της 26ης Μαρτίου 2011

η αυθόρμητη ανάδυση της πολυπλοκότητας

Αυτοοργάνωση: η απάντηση στην αβεβαιότητα

Στο συλλογικό φαντασιακό των δυτικών κοινωνιών αλλά και της κάθε επιστήμης, η έρευνα της πραγματικότητας έχει αξία και νόημα μόνο στο μέτρο που μας αποκαλύπτει τους «αιώνιους» και «αμετάβλητους» νόμους της φύσης.

Φανταστείτε λοιπόν πόσο δυσάρεστη έκπληξη ήταν για τους ειδικούς και το ευρύτερο κοινό, όταν διαπίστωσαν ότι στις περισσότερες περιπτώσεις ακόμη και η πλήρης γνώση των βασικών νόμων δεν συνεπάγεται αυτομάτως την πλήρη κατανόηση των φαινομένων ούτε οδηγεί, κατ' ανάγκην, σε ασφαλείς προβλέψεις για τη μελλοντική τους συμπεριφορά.

Πράγματι, όπως είδαμε στα δύο προηγούμενα άρθρα μας, περί τα τέλη του 1960 όλο και περισσότεροι επιφανείς επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν αφενός πόσο μάταιη ήταν κάθε προσπάθεια «αναγωγής» των περισσότερων φυσικών φαινομένων στις απλούστερες δομικές τους μονάδες και αφετέρου πόσο ανέφικτη ήταν η «ακριβής πρόβλεψη» της συμπεριφοράς των πολύπλοκων συστημάτων (φυσικών και κοινωνικών): από τις τροχιές τριών αλληλεπιδρώντων ουράνιων σωμάτων μέχρι τη δυναμική των χρηματοπιστωτικών αγορών.

Η νεκροφιλική τάξη και...

Μέχρι πρόσφατα ταυτίζαμε το χάος με την απόλυτη ή παράλογη αταξία, δηλαδή με την απουσία κάθε μορφής οργάνωσης και εσωτερικής συνοχής: «χαώδεις» θεωρούνται οι καταστάσεις ή τα φαινόμενα που πιστεύουμε (εσφαλμένα) ότι δεν υπόκεινται σε ακριβείς κανόνες ή νόμους και συνεπώς αντιστέκονται σε κάθε μας προσπάθεια πρόβλεψης, ελέγχου ή τεχνολογικής χειραγώγησης.

Ωστόσο, όπως θα δούμε, η αναγνώριση της πανταχού παρουσίας της εγγενούς αστάθειας, και άρα της μη προβλεψιμότητας της χαώδους δυναμικής, θα ανοίξει νέους δρόμους για μια πολύ βαθύτερη, αν και όχι πλήρη, κατανόηση των πολύπλοκων συστημάτων.

Αρα, η εισβολή του χάους τόσο στη φύση όσο και στην ανθρώπινη σκέψη όχι μόνο δεν πρέπει να θεωρείται καταστροφική αλλά, αντίθετα, μπορεί να είναι άκρως δημιουργική.

Σε ό,τι αφορά ειδικότερα την επιστήμη της φυσικής, η οποία αποτελούσε το γνωστικό και μεθοδολογικό πρότυπο για κάθε άλλη «θετική» επιστήμη, η αναγνώριση αυτών των δύο ανυπέρβλητων περιορισμών της γνώσης μας -η διττή αδυναμία πλήρους αναγωγής και ασφαλούς πρόβλεψης- αποτέλεσε ένα ιδιαίτερα επώδυνο επιστημολογικό σοκ. Σαν να μην έφτανε η θεμελιώδης «αρχή απροσδιοριστίας» της κβαντικής μικροφυσικής, τώρα επιβάλλεται να αποδεχτούμε κάποια σαφή και μη παρακάμψιμα όρια στη γνώση και του μακρόκοσμου!

Πράγματι, η πρώτη θεωρητική αποκρυστάλλωση της παντοδυναμίας της αταξίας, αλλά και της θεωρητικής-πρακτικής αδυναμίας να εξηγήσουμε την προέλευση της τάξης και της πολυπλοκότητας, διατυπώθηκε ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Αυτός ο αδιάψευστος μέχρι σήμερα φυσικός νόμος ορίζει ότι η αταξία στο ορατό Σύμπαν τείνει να μεγαλώνει επειδή η συνολική ενέργεια που περιέχει τείνει βαθμιαία να υποβαθμίζεται. Με άλλα λόγια, η συνολική «εντροπία» του Σύμπαντος μπορεί μόνο να αυξάνει με το πέρασμα του χρόνου.

Αν όμως ισχύει αυτός ο αδυσώπητος νόμος της συμπαντικής υποβάθμισης της ενέργειας και άρα της μεγιστοποίησης της αταξίας, τότε πώς εξηγείται η ανάδυση και η εξέλιξη μέσα στο Σύμπαν εξαιρετικά πολύπλοκων φαινομένων, όπως π.χ. η γένεση και η εξέλιξη των γαλαξιών ή της ζωής, καθώς και η επιβίωση των ανθρώπων με τις περίπλοκες και εξαιρετικά ενεργοβόρες κοινωνίες τους;

Η αχίλλειος πτέρνα της «κλασικής» θερμοδυναμικής ήταν ότι όλοι υπέθεταν πως αυτή ισχύει και εφαρμόζεται μόνο σε «κλειστά» και «απομονωμένα» συστήματα, σε ιδανικά δηλαδή συστήματα που δεν ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους. Προφανώς, μέσα στο γνωστό μας Σύμπαν τέτοια συστήματα σε κατάσταση απόλυτης θερμικής ισορροπίας αποτελούν μόνο θεωρητικές αφαιρέσεις. Με άλλα λόγια, το γεγονός ότι περιόρισαν τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής στη μελέτη αποκλειστικά καταστάσεων ισορροπίας αποτελούσε έναν αδικαιολόγητο αυτοπεριορισμό της καθολικής εφαρμοσιμότητας αυτού του νόμου. Αντίθετα, όπως κατ' επανάληψη διαπίστωσαν, ενώ έχει καθολική ισχύ, ο νόμος αυτός αφήνει πολλά περιθώρια και ελευθερίες για τη δημιουργία πολύπλοκων δομών!

Μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία, η οποία ισοδυναμεί με τον ενεργειακό θάνατο και την απόλυτη αταξία, η φύση μπορεί να αυτο-οργανώνεται και να πολυπλοκοποιείται, κοντολογίς να αποκτά ιστορία. Ενα ακόμη παράδειγμα όπου η ισχύς των φυσικών νόμων δεν αποκλείει καθόλου -ούτε όμως και επιβάλλει νομοτελειακά!- την ανάδυση πολύπλοκων φυσικών δομών και απρόβλεπτων συμπεριφορών.

...η ζωτική αταξία

Αν το μηχανικό ρολόι ήταν το τεχνολογικό πρότυπο της νεωτερικής «κλασικής» επιστήμης, τότε η μετα-νεωτερική επιστήμη του χάους και της πολυπλοκότητας έχει ασφαλώς ως πρότυπό της τον ψηφιακό υπολογιστή. Και είναι βέβαιο ότι καμία από τις εντυπωσιακές ανακαλύψεις και τις ακριβείς μαθηματικές περιγραφές των ασταθών συστημάτων και της χαώδους δυναμικής τους δεν θα είχαν πραγματοποιηθεί χωρίς την πρωτόγνωρη δυνατότητά μας να εκμεταλλευόμαστε τις απίστευτες υπολογιστικές δυνατότητες των υπολογιστών.

Το σύνολο των θεωριών του χάους και των μηχανισμών της ασταθούς και μη προβλέψιμης χαώδους συμπεριφοράς μπορεί κάλλιστα να θεωρηθεί ως η εφαρμογή, στην επιστήμη αλλά και στην κοινωνία, των νέων κατηγοριών και των κριτηρίων που συνεπάγεται η συστηματική χρήση των υπολογιστών. Σκεφτείτε τη μαζική και ενίοτε καταχρηστική εφαρμογή των υπολογιστικών εννοιών της πληροφορίας ή της ανάδρασης (feedback)!

Ολα τα σύγχρονα μαθηματικά εργαλεία για την περιγραφή και την αναπαράσταση του χάους στηρίχθηκαν κυρίως στην αξιοποίηση των υπολογιστών: από τους «παράξενους ελκυστές», που καθορίζουν τη μη γραμμική συμπεριφορά κάθε ασταθούς συστήματος, μέχρι τη δημιουργική «αυτο-ομοιότητα» που παρουσιάζουν οι εντυπωσιακές μορφοκλασματικές δομές (fractals) της νέας γεωμετρίας φράκταλ του Μπενουά Μάντελμπροτ.

Χάρη σε τέτοια «απτά» υπολογιστικά μοντέλα, η σύγχρονη επιστήμη κατάφερε να επιβεβαιώσει ποικιλοτρόπως την υποψία που διατύπωσε πριν από πολλές δεκαετίες ο Πουανκαρέ. Σήμερα θεωρείται δεδομένο ότι για τη δυναμική αστάθεια και άρα για την εγγενή μη προβλεψιμότητα της συμπεριφοράς των πολύπλοκων συστημάτων δεν ευθύνεται η απουσία αυστηρών φυσικών νόμων. Το ακριβώς αντίθετο συμβαίνει: απολύτως γνωστοί και ντετερμινιστικοί νόμοι οδηγούν στο χάος, δηλαδή σε τεράστιες αποκλίσεις στη συμπεριφορά κάθε πολύπλοκου συστήματος, εξαιτίας ελάχιστων αλλαγών στις αρχικές συνθήκες ή στις βασικές μεταβλητές του συστήματος.

Και υπό αυτήν ακριβώς την έννοια, ενώ στα πολύ απλά συστήματα η αταξία και το χάος λειτουργούν μάλλον καταστροφικά, στα πολύπλοκα συστήματα η αστάθεια και η αταξία λειτουργούν εποικοδομητικά, συμβάλλοντας αποφασιστικά στην περαιτέρω εξέλιξη και πολυπλοκοποίησή τους. Ενα απρόσμενο και ρηξικέλευθο συμπέρασμα που, μολονότι επιβεβαιώνεται από πλήθος επιστημονικών παρατηρήσεων, εντούτοις διστάζουμε να το υιοθετήσουμε ως εναλλακτικό μοντέλο διαχείρισης της επιστημονικής γνώσης και της κοινωνίας.

Ο μύθος της παντογνωσίας

Στο κλείσιμο του δεύτερου άρθρου μας για το χάος (βλ. «Ε» 26-03-11) διατυπώσαμε την απορία γιατί χρειάστηκε να περάσουν πάνω από εξήντα χρόνια μέχρι να αρχίσουν οι φυσικοί να ανακαλύπτουν «εκ νέου» και να συνειδητοποιούν τις απρόσμενες επιστημονικές και φιλοσοφικές συνέπειες της πρωτοποριακής έρευνας του Ζιλ-Ανρί Πουανκαρέ.

Η απάντηση σε αυτό το φαινομενικά αθώο ερώτημα δεν είναι ούτε απλή ούτε προφανής. Και αυτό γιατί σε αυτή τη συστηματική «παράλειψη» εμπλέκονται όχι μόνο οι συνήθεις συντηρητικές αντιδράσεις της επιστημονικής κοινότητας απέναντι σε ριζικά νέες ή και επαναστατικές προσεγγίσεις, αλλά και το γεγονός ότι η αποδοχή του χάους και της μη προβλεψιμότητας ανατρέπει οριστικά κάθε ελπίδα για μια απλή και ενιαία εξήγηση της φύσης. Ελπίδα που αποτέλεσε, και ώς έναν βαθμό αποτελεί ακόμη, τον θεμελιωτικό μύθο της κλασικής επιστήμης.

Και μολονότι, κατά το παρελθόν, η κλασική επιστήμη είχε οδηγήσει στους μεγάλους θριάμβους της ανθρώπινης σκέψης -από τη νευτώνεια μηχανική μέχρι τη θεωρία της σχετικότητας- σήμερα αποδεικνύεται εμπόδιο όχι μόνο για το βάθεμα των γνώσεών μας αλλά και για τη συνειδητοποίηση των νέων κοινωνικών προβλημάτων που αντιμετωπίζουμε: πολύπλοκα κοινωνικά προβλήματα που δεν επιδέχονται πλέον γραμμικές και απλοϊκές λύσεις.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την Σαββατιάτικη ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ της 2ας Απριλίου 2011

Η Μετεωρολογία σε ...γραμματόσημο

Με αφορμή την Παγκόσμια Ημέρα της Μετεωρολογίας στις 23 Μαρτίου ...
διαβάστε ένα πολύ ωραίο αφιέρωμα για τον ...
Μετεωρολογικό φιλοτελισμό!



Το αφιέρωμα είναι του Παναγιώτη Γιαννόπουλου, φυσικού-μετεωρολόγου της Ε.Μ.Υ., και δημοσιεύτηκε την 15η Μαρτίου 2008 στο περιοδικό "Έψιλον" της Κυριακάτικης Ελευθεροτυπίας

Νικόλαος Χριστόφιλος: Ο τρελο-Έλληνας του πειράματος “Argus”

Ποιος θυμάται τον Νικόλαο Χριστόφιλο; Στην Ελλάδα ελάχιστοι. Στην Αμερική όμως αρκετοί –και μάλιστα σαν τον “τρελλο-Έλληνα” (crazy Greek), που συνέδεσε το όνομά του με το Argus, πρώτο πείραμα στο Διάστημα.

Ο Νικόλαος Χριστόφιλος γεννήθηκε το 1916 στην Βοστόνη. Γονείς του ήταν ο Κωνσταντίνος και η Ελένη, Έλληνες μετανάστες, που δεν άντεξαν πολύ καιρό μακριά από την πατρίδα και επέστρεψαν στην Ελλάδα όταν ο Νίκος ήταν 7 ετών.

Ο Χριστόφιλος ενδιαφέρθηκε από παιδί για την ραδιοφωνία και κατασκεύαζε μάλιστα αυτοσχέδιους πομπούς και δέκτες. Το 1938 αποφοίτησε από την Σχολή Ηλεκτρολόγων και Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και άρχισε να δουλεύει για την εταιρεία Wisk Inc. που εγκαθιστούσε και συντηρούσε ανελκυστήρες. Κατά την διάρκεια του Β! Παγκοσμίου Πολέμου οι γερμανικές δυνάμεις κατοχής υποχρέωσαν την εταιρεία Wisk να εγκαταλείψει τους ανελκυστήρες και να αναλάβει την συντήρηση φορτηγών. Αυτό, για τον πολυμήχανο Χριστόφιλο, ήταν πιο πολύ παιχνίδι παρά δουλειά και του άφηνε πολύ ελεύθερο χρόνο για να μελετά πυρηνική φυσική και μάλιστα από γερμανικά βιβλία, αφού μόνο αυτά ήταν εύκολο να βρεθούν στην κατοχική Αθήνα.

Μετά τον πόλεμο ο Χριστόφιλος άνοιξε δική του εταιρεία για ανελκυστήρες, αλλά ο έρωτάς του για την πυρηνική φυσική συνεχίστηκε και σύντομα άρχισε να στήνει δικές του θεωρίες. Το 1946 υπέβαλε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για έναν επιταχυντή παρόμοιο στον σχεδιασμό του με το σύγχροτρον, τον κυκλικό επιταχυντή όπου συνδυάζονται ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία για να επιτύχουν φορτισμένα σωματίδια σε πολύ υψηλές ενέργειες. Ωστόσο, σύντομα ενημερώθηκε από τα περιοδικά φυσικής ότι ένας τέτοιος επιταχυντής είχε ήδη εφευρεθεί.

Απτόητος ο Χριστόφιλος, συνέχισε να σχεδιάζει επιταχυντές και το 1950 υπέβαλε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για «την Αρχή της Ισχυρής Εστίασης» της δέσμης επιταχυντών. Το Γραφείο Ευρεσιτεχνιών των Η.Π.Α. του απένειμε το σχετικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1956, με τον αριθμό, 2,736,799

Ωστόσο το 1952 η Αρχή της Ισχυρής Εστίασης εφευρέθηκε ανεξάρτητα, από τρεις ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου του Μπρουκχέϊβεν (Brookhaven) των Η.Π.Α. και άρχισε να εφαρμόζεται στους επιταχυντές του Μπρουκχέϊβεν, του Κορνέλ και του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών CERN. Σε επίσκεψή του στις Η.Π.Α., περί τα τέλη του 1952, ο Χριστόφιλος διάβασε για την εφεύρεση των Αμερικανών ερευνητών και επισκέφτηκε το εργαστήριο του Μπρουκχέϊβεν, όπου κατόπιν συζητήσεων αναγνωρίστηκε η πρωτοπορία του στη σύλληψη της Αρχής του και του προσφέρθηκε αμέσως μια θέση εργασίας.

Με αυτό τον ανορθόδοξο και επεισοδιακό τρόπο, ο Χριστόφιλος από μηχανικός ανελκυστήρων έγινε ξαφνικά ερευνητής ενός από τα σημαντικότερα εθνικά ερευνητικά κέντρα των Η.Π.Α. Λόγω του απόρρητου χαρακτήρα των ερευνών στις οποίες συμμετείχε, ο Χριστόφιλος μετακινήθηκε το 1956 στο Εθνικό Εργαστήριο Λίβερμορ (Livermore), όπου και παρέμεινε μέχρι και το τέλος της σταδιοδρομίας του.

Αν και ο Χριστόφιλος αφοσιώθηκε κυρίως στην επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης, συμμετείχε και σε πλήθος άλλων πρωτοποριακών πειραμάτων, πολλά από τα οποία υπήρξαν καθοριστικά για τις μετέπειτα εξελίξεις σε διάφορους τομείς. Ένα από τα πιο γνωστά πειράματα που συνέλαβε ο Χριστόφιλος και πρότεινε στην κυβέρνηση των Η.Π.Α. ήταν και το Argus.

Το ανήσυχο πνεύμα του Χριστόφιλου δεν μπορούσε παρά να ερεθιστεί από την αυγή της διαστημικής εποχής, τον Οκτώβριο του 1957: αμέσως μετά την επιτυχή εκτόξευση του πρώτου τεχνητού δορυφόρου, του σοβιετικού «Σπούτνικ», ο Χριστόφιλος σκέφτηκε πως η προσπάθεια μαγνητικής παγίδευσης ηλεκτρονίων (ενός από τα κεντρικά στοιχεία της πυρηνικής σύντηξης) θα μπορούσε να δοκιμαστεί ως διαστημικό πείραμα σε πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις απ’ ότι θα ήταν ποτέ δυνατόν να γίνει σε οποιοδήποτε εργαστήριο στην επιφάνεια της Γης.

Πρότεινε λοιπόν την εκτόξευση ατομικής βόμβας, η οποία με την έκρηξή της θα παρήγαγε ένα πολύ μεγάλο πλήθος ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, τα οποία ακολούθως θα παγιδεύονταν από το μαγνητικό πεδίο της Γης και θα σχημάτιζαν ζώνες ή φλοιούς ηλεκτρονίων γύρω από τη Γη. Αν πράγματι τα ηλεκτρόνια, αντί να διασκορπιστούν ατάκτως στα πέρατα του διαστήματος, συγκεντρώνονταν και κατευθύνονταν από το γεωμαγνητικό πεδίο, θα μπορούσαν, ενδεχομένως, να βλάψουν δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Η πρότασή του συζητήθηκε αρχικά μέσα στο εργαστήριο Λίβερμορ και λίγο αργότερα με συναδέλφους του από άλλα εργαστήρια. Εν τω μεταξύ ανακαλύφθηκαν οι φυσικές ζώνες ηλεκτρονίων και πρωτονίων γύρω από τη Γη, από τον Τζέιμς βαν Άλεν, με μετρήσεις των δύο πρώτων αμερικανικών δορυφόρων. Η ανακάλυψη του βαν Άλεν λειτούργησε υποστηρικτικά στην πρόταση του Χριστόφιλου και στις 6 Μαρτίου του 1958, ο πρόεδρος Αιζενχάουερ συμφώνησε να ελεγχθεί η σκοπιμότητα του πειράματος. Ακολούθησαν πυρετώδεις διασκέψεις και σχεδιασμοί. Την Πρωτομαγιά του 1958 ο Αιζενχάουερ έδωσε το πράσινο φως για την διεξαγωγή του πειράματος.

Το πείραμα στήθηκε μέσα σε χρόνο ρεκόρ: σε λιγότερο από 4 μήνες όλα ήταν έτοιμα. Στις 26 Ιουλίου του 1958 εκτοξεύθηκε ο Explorer-4, ο τρίτος δορυφόρος στην ιστορία των Η.Π.Α., ο οποίος θα παρακολουθούσε την εξέλιξη του πειράματος στο Διάστημα. Την 1η Αυγούστου το Norton Sound του Πολεμικού Ναυτικού, με τους πυραύλους και τις βόμβες του πειράματος, απέπλευσε από το Σαν Φρανσίσκο με προορισμό τον Νότιο Ατλαντικό. Ταυτόχρονα απέπλευσαν άλλα δύο πλοία από λιμάνια της Ανατολικής Ακτής, για συμμετοχή στο πείραμα με παρατηρήσεις από την θάλασσα.

Η επιλογή της απομακρυσμένης περιοχής του πειράματος , περίπου 1800 χιλιόμετρα νοτιοδυτικά του Κέιπ Τάουν της Νότιας Αφρικής, έγινε για διαφόρους λόγους, με κυριότερο την μυστικότητα και ασφάλεια, καθώς και την ιδιαιτερότητα της γεωμετρίας του γεωμαγνητικού πεδίου στο Νότιο Ατλαντικό, που έδινε περισσότερες πιθανότητες επιτυχίας στο πείραμα.

Στις 27 και 30 Αυγούστου και στις 6 Σεπτεμβρίου εκτοξεύθηκαν τρεις ατομικές βόμβες των 2 χιλιοτόνων οι οποίες εξερράγησαν στα 200, 240 και 540 χιλιόμετρα αντίστοιχα. Τόσο οι μετρήσεις του Explorer-4 όσο και οι παρατηρήσεις από το έδαφος επιβεβαίωσαν την θεωρία του Χριστόφιλου: δημιουργήθηκε μια τεχνητή ζώνη σωματιδιακής ακτινοβολίας ανάμεσα στις δύο ζώνες βαν Άλεν, που μάλιστα διατηρήθηκε για περισσότερο χρόνο απ’ ότι είχε προβλεφθεί, αφού αυτή αποδομήθηκε έπειτα από δύο εβδομάδες και όχι σε μερικές μέρες όπως αναμενόταν. Επιπλέον, τα ηλεκτρόνια του Argus δημιούργησαν Σέλας –ήταν η πρώτη φορά στην Ιστορία που στους ουρανούς δημιουργήθηκε Σέλας από ανθρώπινη ενέργεια και όχι από φυσικά αίτια.

Η επιτυχία του Argus δικαίωσε τον «τρελο-Έλληνα» και οδήγησε αργότερα σε πειράματα μεγαλύτερης έντασης. Ο Νικόλαος Χριστόφιλος πέθανε από καρδιακή προσβολή στις 24 Σεπτεμβρίου του 1972. Όπως πάντα, είχε και την προηγούμενη νύχτα εργαστεί έως αργά στο εργαστήριο του Λίβερμορ. Αναμφίβολα, υπήρξε μια ασυνήθιστη προσωπικότητα στον κόσμο της επιστημονικής έρευνας.

Διαβάστε και αυτό το εξαιρετικό αφιέρωμα στον Νικόλαο Χριστόφιλο .

Του Ιωάννη Δαγκλή, διευθυντή του Ινστιτούτου Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών. Από το περιοδικό “γεωτρόπιο”, τεύχος Νο 452 που συνόδευε την “Σαββατιάτικη Ελευθεροτυπία” της 13ης Δεκεμβρίου 2008.

Ο ακήρυχτος πόλεμος της Φυσικής

Πότε άρχισαν να διαφωνούν οι επιστήμονες; Όταν εμφανίστηκε ο δεύτερος. Θα μπορούσε να είναι ένα σύντομο επιστημονικό ανέκδοτο, αν δεν ήταν η αλήθεια. Ο κόσμος της Φυσικής είναι ένα μεγάλο πεδίο μαχών και το πρόσφατο «στοίχημα» για το πείραμα CERN είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου ενός ακήρυχτου πολέμου που διαρκεί εδώ και έναν αιώνα …

Όποιος προλάβει!

Ας επιστρέψουμε όμως στην αρχή, όχι της Δημιουργίας, όπως το πείραμα CERN, αλλά τότε που έγινε η μεγάλη έκρηξη στον χώρο της Φυσικής και της επιστήμης γενικότερα.

Ήταν τον Ιούνιο του 1905 όταν ένας εικοσιεξάχρονος υπάλληλος γραφείου ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη στέλνει σε ένα επιστημονικό περιοδικό μια εργασία που ήταν η αρχή του τέλους για όσα υποστήριζαν οι φυσικοί από την εποχή του... Νεύτωνα

Οι έννοιες του χώρου και του χρόνου δεν θα είναι ποτέ πια ίδιες από δω και πέρα αντιλαμβάνεται έκπληκτος ο επιμελητής του περιοδικού «Annalen der Physik», μεγάλος ερευνητής και ο ίδιος, Μαξ Πλανκ. Θα χρειαστεί όμως έξι χρόνια για να πειστεί από τον νεαρό Αϊνστάιν ότι οι καινοφανείς θεωρίες του είναι σωστές και δέκα για να τον καλέσει (δημιουργώντας μια θέση ειδικά γι’ αυτόν) ως καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου

Έχει μεσολαβήσει η δημοσίευση της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας που αναστατώνει την επιστημονική κοινότητα και τη χωρίζει σε υποστηρικτές και πολέμιους των απόψεων του Αϊνστάιν O χρόνος κυλάει υπέρ του Αϊνστάιν, αλλά σε ό,τι αφορά στη γενική θεωρία της σχετικότητας υπάρχει ένα άλλο επιστημονικό... θρίλερ.

O μεγάλος μαθηματικός Ντέιβιντ Χίλμπερτ είχε ξεκινήσει την ίδια έρευνα και πλησίαζε στη λύση της το καλοκαίρι του 1915. Τότε, λοιπόν, κάλεσε τον Αϊνστάιν στο Πανεπιστήμιο του Γκέτιγκεν για μια σειρά διαλέξεων -για να μάθει, όπως υποστηρίζουν πολλοί, τις θεωρίες του. O Αϊνστάιν έκανε πράγματι αυτές τις διαλέξεις τον Ιούλιο του 1915 και στη συνέχεια οι δύο επιστήμονες αντάλλαξαν επιστολές όχι πάντα σε κόσμιο ύφος. Τελικά, ο Χίλμπερτ παρουσίασε την εργασία του στις 20 Νοεμβρίου 1915 στην Ακαδημία Επιστημών του Γκέτιγκεν πέντε ημέρες προτού ο Αϊνστάιν παρουσιάσει τη δική του στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών του Βερολίνου Αν και ο Χίλμπερτ ποτέ δεν διεκδίκησε δημόσια την πατρότητα της γενικής θεωρίας, τα ερωτήματα παρέμειναν ώσπου η υπόθεση έληξε με συμβιβασμό: ο Χίλμπερτ παραδέχτηκε ότι η θεωρία ανήκει στον Αϊνστάιν και ο δεύτερος αναγνώρισε τη συμβολή του Χίλμπερτ στο έργο του. Στη σχετική βιβλιογραφία μάλιστα το τμήμα που αφορά στη δράση της γενικής σχετικότητας φέρει το όνομα και των δύο. Ψιλά γράμματα, θα σκεφτείτε, αλλά όχι για τους επιστήμονες!

Αυτοκτονώντας για τα κβάντα

Ο Αϊνστάιν ήταν που άνοιξε τον δρόμο για την Κβαντομηχανική και ταυτόχρονα για τη μεγαλύτερη διαμάχη του 20ού αιώνα. Από τη μια η παράταξη των ντετερμινιστών (αιτιοκρατών) με αρχηγούς τον Πλανκ και τον Αϊνστάιν και από την άλλη η παράταξη των ιντετερμινιστών όπου ανήκαν ο Χάιζενμπεργκ, ο Μπορ, ο Eντιγκτον και πολλοί άλλοι.

H ερμηνεία της Κβαντομηχανικής, των Χάιζενμπεργκ και Πάουλι απορρίφθηκε από τον Πλανκ που αποκάλεσε «αηδιαστικές» κάποιες θέσεις του Χάιζενμπεργκ O Αϊνστάιν από την πλευρά του δεν μπορούσε να δεχθεί την πιθανοκρατική φύση της Κβαντομηχανικής (στην αντίδρασή του αυτή οφείλεται και η πασίγνωστη φράση του «ότι ο Θεός δεν παίζει ζάρια») και προσπάθησε να αποδείξει την ασυνέπειά της αλλά δεν τα κατάφερε. Σε κάθε τέτοια προσπάθειά του ο Νιλς Μπορ (βραβείο Νόμπελ 1922), ηγέτης της «σχολής της Kοπεγχάγης», κατάφερνε να βρει το σημείο της συλλογιστικής όπου ο Αϊνστάιν έκανε λάθος. Μάλιστα σε μια από τις απαντήσεις του σημείωσε ότι ο Αϊνστάιν είχε παραλείψει να εφαρμόσει ένα βασικό συμπέρασμα της γενικής θεωρίας της σχετικότητας!

H πιο τραγική περίπτωση επιστήμονα που η ζωή του σημαδεύτηκε από τις φοβερές εκείνες διαμάχες ήταν του μαθηματικού και φυσικού Πάουλ Έρενφεστ. O Έρενφεστ, ευαίσθητος χαρακτήρας, με πολλά προβλήματα στην προσωπική του ζωή, παρόλο που ήταν από τους πρώτους που ασχολήθηκαν με το θέμα της Κβαντομηχανικής δεν ήθελε να πάρει θέση ενάντια στον Αϊνστάιν Έτσι, σε μια προσπάθειά του να συμβιβάσει τα ασυμβίβαστα, κανόνισε το 1925, μια συνάντηση Μπορ και Αϊνστάιν στο σπίτι του στο Λέιντεν που δεν κατέληξε, φυσικά, πουθενά. Το 1927 αναγκάστηκε (κλαίγοντας, λένε) να πάρει το μέρος του Μπορ O Έρενφεστ αυτοκτόνησε τον Σεπτέμβριο του 1935. Προηγουμένως έγραψε μια επιστολή σε φίλους του επιστήμονες όπου αναφέρει ότι: «Tα τελευταία χρόνια γίνεται συνεχώς δυσκολότερο σε μένα να παρακολουθήσω τις εξελίξεις στη Φυσική. Προσπάθησα πολύ αλλά τελικά έφτασα στην απογοήτευση. Aυτό δυσκολεύει αφάνταστα τη ζωή μου». O φυσικός Πολ Λανγκεβέν έγραψε γι’ αυτόν ότι ήταν «η συνείδηση της Φυσικής και βρέθηκε στο κέντρο του δράματος της σύγχρονης Φυσικής».

Οι «λευκοί νάνοι»

Ο Ινδός Σουμπραμανιάν Tσάντρασεκαρ (Tσάντρα) ήταν εκείνος που το μακρινό 1929, σε ηλικία μόλις 19 ετών, μελέτησε για πρώτη φορά τους «λευκούς νάνους» -τα αστέρια που έχουν «πεθάνει» αλλά εκπέμπουν ακόμη ορατό φως. Αμέσως μετά πήγε με υποτροφία στο Κέμπριτζ όπου τελείωσε τη διδακτορική του διατριβή το 1933. Την εποχή εκείνη άρχισε να τον επισκέπτεται και να συζητά μαζί του σχετικά με τις έρευνές του, ο διαπρεπής αστροφυσικός σερ Άρθουρ Έντιγκτον. Δύο χρόνια αργότερα ο Tσάντρα ετοιμάζεται να παρουσιάσει την εργασία του στη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία Έκπληκτος διαπιστώνει ότι πριν από αυτόν είναι ομιλητής ο σερ Έντιγκτον και μάλιστα με παρόμοιο θέμα. H έκπληξή του όμως έγινε οργή όταν ο διάσημος επιστήμονας όχι μόνο δεν συμμερίστηκε τις ανακαλύψεις του αλλά τις χαρακτήρισε μη σοβαρές. O Tσάντρα είχε δίκιο αλλά κανείς δεν τόλμησε να τον υπερασπιστεί. Οι θεωρίες του θα μείνουν στο σκοτάδι εξαιτίας του Έντιγκτον που μέχρι τον θάνατό του συνέχισε να τον παρουσιάζει ως περίπου... άσχετο.

H πειραματική επιβεβαίωση της θεωρίας έγινε μόλις το 1972 με την ανακάλυψη της πρώτης μαύρης τρύπας. Έτσι, αποδείχτηκε επιτέλους ότι ο άσημος Ινδός είχε δίκιο και η αυθεντία της Αστροφυσικής άδικο. O Tσάντρα πήρε το βραβείο Νόμπελ το 1983. Όπως προφητικά -και κυνικά- το είχε διατυπώσει ο Μαξ Πλανκ: «Μία νέα αλήθεια στην επιστήμη δεν επιβάλλεται επειδή οι εχθροί της πείσθηκαν και εξέφρασαν την αλλαγή της γνώμης τους, αλλά κυρίως επειδή οι εχθροί της σιγά σιγά πεθαίνουν και η νεότερη γενιά διδάσκεται τη νέα αλήθεια από την αρχή».

Πεντάγωνο καλεί Μόσχα

Ο πόλεμος, ο πραγματικός αυτήν τη φορά, χωρίζει τους Γερμανούς φυσικούς ξανά σε στρατόπεδα. O Αϊνστάιν φεύγει ήδη από το 1930, ο Χάιζενμπεργκ μένει και οργανώνει το σχέδιο για την κατασκευή της ατομικής βόμβας από τους ναζί, προσπαθεί μάλιστα να πάρει με το μέρος του τον Μπορ (οι συζητήσεις τους έγιναν η βάση του θεατρικού έργου του Μάικλ Φρέιν «Κοπεγχάγη»). O Αϊνστάιν στέλνει επιστολή στον πρόεδρο Ρούζβελτ όπου τον προειδοποιεί για τα σχέδια των συναδέλφων του. Aυτή ήταν η αιτία για να ξεκινήσει το περίφημο «Manhattan Project».

Δέκα κορυφαίοι επιστήμονες (όχι όμως ο Αϊνστάιν) κλείνονται στο εργαστήριο του Λος Άλαμος στο Νέο Μεξικό με επικεφαλής τον Ρόμπερτ Οπενχάιμερ H βόμβα είναι έτοιμη την εποχή που η Γερμανία παραδίνεται. Εκεί τα πράγματα μπερδεύονται. Άλλοι είναι υπέρ της χρησιμοποίησής της και άλλοι όχι. Επιπλέον ανάμεσά τους θα αποδειχτεί ότι υπάρχει ένας προδότης, ο Κλάους Φουκς, που θα πουλήσει κάποια στοιχεία στους Σοβιετικούς -ιστορία που θα καταλήξει στην άδικη εκτέλεση των Τζούλιους και Εθελ Pόζενμπεργκ, Αμερικανών εβραϊκής καταγωγής που ήταν γνωστοί κομμουνιστές.

H ατομική βόμβα που πέφτει στη Χιροσίμα θα κάνει τον Οπενχάιμερ να πει τη φράση: «Αισθάνομαι ότι τα χέρια μου είναι βαμμένα με αίμα», αλλά το μόνο που θα καταφέρει είναι, την περίοδο του ψυχρού πολέμου, να κατηγορηθεί ότι παίζει το παιχνίδι των Σοβιετικών. O Οπενχάιμερ ζητάει τη διάλυση του εργαστηρίου στο Λος Άλαμος, ο Μπορ είναι μαζί του, ο Έντουαρτ Τέλερ όμως (ένα από τα πρότυπα του παρανοϊκού Δόκτορος Στρέιντζλαβ στην ταινία του Κιούμπρικ «SOS Πεντάγωνο καλεί Μόσχα») πείθει τον Τρούμαν να φτιάξει περισσότερα εργαστήρια ώστε να συνεχιστεί το πρόγραμμα κατασκευής της βόμβας υδρογόνου. Έγινε φυσικά εκείνος επικεφαλής και η επιρροή του στα επιστημονικά προγράμματα των HΠA διατηρήθηκε μέχρι και την εποχή του Ρέιγκαν -έγινε απόβλητος όμως ουσιαστικά από την επιστημονική κοινότητα.

Το τέλος του κόσμου: (όπως τον ξέρουμε);

Κάπως έτσι φτάσαμε στο «πείραμα του αιώνα» που αναζητά το «σωματίδιο του Θεού» (ονομάστηκε έτσι επειδή θεωρείται ότι βρίσκεται παντού γύρω μας, αλλά κανείς δεν το έχει δει) ή αλλιώς το μποζόνιο του Xιγκς.

O διάσημος φυσικός, Στίβεν Χόκινγκ, βλέποντας τις μετοχές του να πέφτουν και κυρίως επειδή είναι μονίμως υποψήφιος για Νόμπελ, όπως ακριβώς και ο εμπνευστής του πειράματος, Πίτερ Xιγκς, αποφάσισε να προκαλέσει δημόσια τον Xιγκς με ένα στοίχημα 100 δολαρίων. O Χόκινγκ δηλώνει σίγουρος ότι δεν πρόκειται να βρεθεί τίποτε και ο Xιγκς απαντάει: «Oμολογώ ότι δεν έχω διαβάσει την εργασία όπου ο Χόκινγκ κάνει αυτό τον ισχυρισμό. Όμως, έχω διαβάσει μία που έγραψε, που είναι η βάση για το είδος των υπολογισμών που κάνει, και ειλικρινά δεν νομίζω ότι ο τρόπος που τους κάνει είναι αρκετά καλός». Από τη μια πλευρά, λοιπόν, είναι ο Xιγκς και οι υποστηρικτές του, από την άλλη ο Χόκινγκ και η ομάδα «LCH Kritiks» που κατέφυγε στο Eυρωπαϊκό Δικαστήριο Aνθρωπίνων Δικαιωμάτων προσπαθώντας να σταματήσει το πείραμα, υποστηρίζοντας ότι εξαιτίας του οι μαύρες τρύπες θα "καταβροχθίσουν" τον πλανήτη. Tο πείραμα -όπως και ο πόλεμος ανάμεσα στα δύο στρατόπεδα- συνεχίζεται.

Εγχώριες διαμάχες διεθνούς βεληνεκούς

Oι διαμάχες δεν έλειψαν βέβαια και από τη χώρα μας. Σχετικά πρόσφατη, τον Ιούνιο του 2007, είναι η επίθεση 12 καθηγητών με επιστολή τους στον Πρόεδρο της Δημοκρατίας εναντίον του συναδέλφου τους καθηγητή Nανόπουλου τον οποίο κατήγγειλαν επειδή διαφήμισε μάρκα αυτοκινήτων αλλά όχι μόνο. H καταγγελία αφορούσε και την αυτοαναγόρευσή του (στη διαφήμιση) ότι είναι ανάμεσα στους «τέσσερις μεγαλύτερους θεωρητικούς φυσικούς όλων των εποχών». «Γνωρίζει πολύ καλά», ανέφερε η καταγγελία, «ότι τέτοια σχόλια αγγίζουν τα όρια του γελοίου, ότι προσβάλλουν προκλητικά τη νοημοσύνη μας και διασύρουν την ελληνική επιστημονική κοινότητα». H καταγγελία έχει όμως και πιο σοβαρές κατηγορίες, όπως αυτή ότι ο κ. Nανόπουλος ως προϊστάμενος του EΣET (Eθνικού Συμβουλίου Eρευνας και Tεχνολογίας) πρότεινε την ίδρυση Kέντρου Kοσμολογίας και Σωματιδιακής Φυσικής με πρόεδρο τον... κ. Nανόπουλο. O κ. Nανόπουλος απάντησε δύο ημέρες αργότερα στέλνοντας επιστολή στον Πρόεδρο της Δημοκρατίας και συνημμένο το βιογραφικό του, επειδή «είναι ο μόνος εύλογος τρόπος με τον οποίο μπορώ να υπερασπιστώ τον εαυτό μου».

• Αλμπερτ Αϊνστάιν

Ο κορυφαίος φυσικός δεν θα μπορούσε να μην είναι στο επίκεντρο διαφωνιών.

• Ρόμπερτ Oπενχάιμερ

Ο «πατέρας» της ατομικής βόμβας έζησε το υπόλοιπο της ζωής του μέσα στις τύψεις.

• Eντουαρτ Tέλερ

Αποτέλεσε πηγή έμπνευσης για τον Κιούμπρικ στο «SOS Πεντάγωνο καλεί Μόσχα»

• Στίβεν Xόκινγκ

Ο ένας εκ των δύο πόλων της πιο πρόσφατης επιστημονικής διαμάχης.

• Πίτερ Xιγκς

Ο εμπνευστής του πειράματος CERN και «αντίπαλος» του Χόκινγκ.

...και 12 εξαιρετικά βιβλία

για απλούς ανθρώπους που τους αρέσουν τα μυστήρια της Φυσικής

• «Tα όνειρα του Aϊνστάιν» Aλαν Λάιτμαν, εκδόσεις Kάτοπτρο
• «Tο χρονικό του χρόνου», Στίβεν Xόκινγκ, εκδόσεις Kάτοπτρο
• «Tα κουνέλια του Σρέτινγκερ», Kόλιν Mπρους, εκδόσεις Tραυλός
• «Φυσική για ποιητές», Pόμπερτ Mαρκ, εκδόσεις Δίαυλος
• «O Ερωτευμένος Aΐνστάιν», Nτένις Oβερμπάιν, εκδόσεις Πατάκης
• «Oνειρα για μια τελική θεωρία», Στίβεν Bάινμπεργκ, εκδόσεις Kάτοπτρο
• «H γοητεία των παράξενων Kουάρκ» Kουίν, Mπαρνέτ και Mάρι, Eκδόσεις EMΠ
• «Oι μονομάχοι του μεσοπολέμου» Aρθουρ I. Mίλερ, εκδόσεις Tραυλός
• «Tο κομψό σύμπαν», Mπράιαν Γκριν, εκδόσεις Ωκεανίδα
• «Σίγουρα θα αστειεύεστε κύριε Φάινμαν», Pίτσαρντ Φάινμαν, εκδόσεις Kάτοπτρο
• «H κόμη της Bερενίκης», Γιώργος Γραμματικάκης, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Kρήτης
• «Tα κουάρκς, τα κβάντα, οι χορδές και ο Θεός», Xρίστος Γεωργούσης, εκδόσεις Δίαυλος
  

Του Γρηγόρη Παπαδογιάννη. Από τις “Εικόνες”, τεύχος Νο 367, εβδομαδιαίο περιοδικό, ένθετο στο ΕΘΝΟΣ της Κυριακής, 8 Μαρτίου 2009.

Στα ίχνη του Matrix

Οι πρόσφατες εντυπωσιακές εξελίξεις στο πεδίο έρευνας της μηχανικής αναπαραγωγής των ανθρώπινων αισθητηριακών λειτουργιών οδηγούν αφενός στη δημιουργία τεχνητών κόσμων και αφετέρου μας επιτρέπουν να βιώνουμε ρεαλιστικά, με όλες μας τις αισθήσεις, απίστευτα ταξίδια στον χώρο και στον χρόνο.

Οι μελλοντικές εφαρμογές αυτών των τεχνολογικών εξελίξεων είναι πάμπολλες: από την ιατρική μέχρι τη βιομηχανία και από την προσωπική διασκέδαση μέχρι την ερωτική μας ζωή. Όσο για τις κοινωνικές τους συνέπειες; Προοιωνίζονται άκρως ανατρεπτικές.

Η κεντρική ιδέα πάνω στην οποία οικοδομείται η διάσημη κινηματογραφική τριλογία «Matrix» των αδελφών Γουατσόφσκι είναι μάλλον γνωστή: κάποια στιγμή στο μέλλον η τεχνητή νοημοσύνη κυριαρχεί πάνω στην ανθρώπινη. Πλην ελαχίστων εξαιρέσεων, οι άνθρωποι «ζουν» σε μια εικονική πραγματικότητα, μέσα σε μια ψηφιακή Μήτρα (Matrix), δημιουργημένη και συντηρούμενη από τα ρομπότ.

Ο ήρωας Νίο (Κ. Ρίβς) εισέρχεται και δρα μέσα στον ψηφιακό κόσμο μέσω ενός καλωδίου που τοποθετεί κατευθείαν μέσα στον εγκέφαλό του, και χάρη στο οποίο συνδέεται με τη Μήτρα. Όταν εισέλθει στην εικονική πραγματικότητα, και για όσο χρόνο βρίσκεται συνδεδεμένος με τη Μήτρα, κάθε αισθητηριακή του αντίληψη, κάθε αίσθημα που βιώνει «εγγράφεται» μέσα στον εγκέφαλό του από τον υπερυπολογιστή.

Συνεπώς ο Νίο δεν μπορεί να αναγνωρίσει ότι το περιβάλλον μέσα στο οποίο βρίσκεται και κινείται δεν έχει καμία υλική υπόσταση αλλά μόνο ψηφιακή. Ωστόσο, όποτε δέχεται ένα «ψηφιακό» χτύπημα πονά πραγματικά. Και θα ήταν λάθος να πιστέψει κανείς ότι αυτά συμβαίνουν μόνο σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας. Αρκεί να αναλογιστεί πώς δρουν πάνω στο σώμα μας οι αναλγητικές φαρμακευτικές ουσίες: ούτε εξαλείφουν ούτε θεραπεύουν τα αίτια του πόνου, απλώς τα απομονώνουν, παραπλανώντας τους ειδικούς νευρικούς δέκτες του πόνου.

Δεν είναι όμως μόνο σε αυτό το σημείο που η ταινία «Matrix» αποδεικνύεται ιδιαίτερα προφητική. Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερα επιστημονικά εργαστήρια επιχειρούν να αναπαραγάγουν μέσω υπολογιστών σύνθετα βιολογικά φαινόμενα (π.χ. όραση, ακοή).

Σε αυτό το επιστημονικό πεδίο απολύτως πρωτοποριακές θεωρούνται οι έρευνες που πραγματοποιούνται στα περίφημα εργαστήρια του ΜΙΤ (Massachusetts Institute of Technology), στη Βοστόνη των ΗΠΑ. Πιο συγκεκριμένα, η διεθνής επιστημονική κοινότητα έχει από καιρό αναγνωρίσει τόσο την πρωτοτυπία όσο και τη σπουδαιότητα των μελετών δύο ερευνητικών ομάδων που εργάζονται στο Ινστιτούτο McGovern του ΜΙΤ για την έρευνα του εγκεφάλου.

Αναζητώντας τον αλγόριθμο της όρασης

Η πρώτη ομάδα του ΜΙΤ διευθύνεται από τον Tomaso Poggio, ενώ η δεύτερη από τον James DiCarlo, δύο από τους πιο πρωτότυπους ερευνητές της όρασης. Ίσως τα πειράματα αυτά να φαίνονται, για την ώρα, λιγότερο εντυπωσιακά από τη σκηνογραφία της ταινίας, επειδή οι πρωταγωνιστές αυτών των ερευνών είναι πίθηκοι μακάκοι και όχι άνθρωποι. Όμως, δεν θα πρέπει να ξεχνάμε ότι αντικείμενο μελέτης είναι η όραση, η πιο πολύπλοκη αισθητηριακή λειτουργία τόσο στον άνθρωπο όσο και στα άλλα πρωτεύοντα θηλαστικά.

Σκοπός των πειραμάτων είναι η παραγωγή «τεχνητών αισθητηριακών αντιλήψεων». Στόχος μέχρι πρόσφατα άπιαστος αφού, όπως έχει συχνά τονίσει ο Τ. Poggio, «η ικανότητα οπτικής αναγνώρισης αντικειμένων αποτελεί ένα από τα δυσκολότερα προβλήματα που ο εγκέφαλος οφείλει να λύσει, με τρόπο μάλλον υπολογιστικό».

Η βασική υπόθεση εργασίας ήταν ότι η οπτική διαδικασία, στο σύνολό της, δεν είναι παρά μια εξαιρετικά πολύπλοκη ηλεκτροχημική αλληλουχία προτύπων νευρωνικής ενεργοποίησης, υπόθεση που στηρίζεται σε ό,τι γνωρίζουμε μέχρι σήμερα για τη λειτουργία της όρασης.

Πράγματι, από τη λεπτομερή νευροβιολογική ανάλυση αυτής της εξαιρετικά περίπλοκης φυσιολογικής διεργασίας που συνοψίζουμε στη λέξη «όραση», προκύπτει ότι το αρχικό φωτεινό ερέθισμα το οποίο προσλαμβάνεται από τα μάτια μας «μεταφράζεται» σε μια σειρά νευροχημικών προτύπων λειτουργίας των εγκεφαλικών νευρώνων που είναι επιφορτισμένοι με τη λειτουργία της όρασης.

Μέσα από μια σειρά διαδοχικών κωδικοποιήσεων-αποκωδικοποιήσεων, αλλά κυρίως μέσω της συστηματικής επιλογής και του φιλτραρίσματος του αρχικού οπτικού σήματος, τα ανώτερα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου καταφέρνουν τελικά να δημιουργούν μια ικανοποιητική εικόνα του κόσμου.

Γιατί η αναπαραγωγή αυτών των οπτικών λειτουργιών από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή θεωρείται σήμερα αδιανόητη, ενώ ένας βιολογικός εγκέφαλος -όχι απαραίτητα ανθρώπινος- τις πραγματοποιεί αυτομάτως σε κλάσματα δευτερολέπτου;

Για να απαντήσουν σε αυτό το καίριο ερώτημα οι νευροεπιστήμονες μελέτησαν μέσω της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) τις περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη διαδικασία της όρασης. Ετσι, οι Geraint Rees και John-Dylan Haynes, μελετώντας μια ομάδα εθελοντών στο Λονδίνο, κατάφεραν να «δουν» δύο διαφορετικές εικόνες που διαδέχονταν πάντα η μία την άλλη, μολονότι οι εθελοντές είχαν επίγνωση μόνο της δεύτερης ενώ δεν θυμούνταν τίποτα από την πρώτη εικόνα.

Μια επίσης πολύ σημαντική έρευνα επέτρεψε πριν από τρία χρόνια στον Yukiyasu Kamitani στο Κιότο της Ιαπωνίας και στον Frank Tong στις ΗΠΑ να δουν, μέσω λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας, ποιον ακριβώς προσανατολισμό -έναν ανάμεσα σε 8 διαφορετικές δυνατότητες- είχαν οι γραμμές που παρατηρούσαν οι εθελοντές.

Στην αναγνώριση των αντικειμένων φαίνεται να εμπλέκονται αποφασιστικά δομές που βρίσκονται στο κατώτερο μέρος του κροταφικού φλοιού. Όταν το οπτικό σήμα περνά μέσα στις δομές αυτής της περιοχής, οι νευρώνες εκεί απαντούν σύμφωνα με ένα ορισμένο πρότυπο ή σχήμα ενεργοποίησης. Διαφορετικά εγκεφαλικά πεδία της περιοχής αυτής είναι ευαίσθητα σε διαφορετικά οπτικά αντικείμενα: τόσο για την αναγνώριση όσο και για την κατηγοριοποίησή τους.

Όπως όμως διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου μπορούν να αποκωδικοποιούν το οπτικό σήμα που φτάνει σε αυτές «προεπεξεργασμένο», το ίδιο είναι σε θέση να κάνει και μία υπολογιστική μηχανή. Χάρη σε πολύ λεπτά ηλεκτρόδια που τοποθετούνται πάνω στον εγκέφαλο των πιθήκων μακάκων, χωρίς να προκαλούν καθόλου πόνο, οι ερευνητές στο ΜΙΤ κατάφεραν να παρακολουθήσουν και να καταγράψουν την ηλεκτρική δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων.

Αν, σκέφτηκαν, η εκφόρτιση αυτών των νευρώνων δεν είναι τυχαία, τότε τα πρότυπα ενεργοποίησης, δηλαδή τα σχήματα από τις εκφορτίσεις των νευρώνων που κατέγραφαν, θα έπρεπε να θεωρηθούν ως το νευρωνικό αντίστοιχο αυτού που εκείνη τη στιγμή παρατηρούσαν τα πειραματόζωα!

Κατ' αυτόν τον τρόπο οι ερευνητές του ΜΙΤ κατάφεραν να δημιουργήσουν έναν αλγόριθμο -δηλαδή μια ακριβή υπολογιστική αλληλουχία ή υπολογιστική «μηχανή»- ο οποίος μπορούσε να αναγνωρίζει τα διαφορετικά νευρωνικά πρότυπα που ενεργοποιούνταν όταν π.χ. ο πίθηκος παρατηρούσε ένα πρόσωπο ή μια μπανάνα. Και δεδομένης της λειτουργίας του, βάφτισαν αυτό τον αλγόριθμο «αποκωδικοποιητή».

Διαβάζοντας τον εγκέφαλο;

Η επινόηση του «αποκωδικοποιητή» ίσως αποδειχτεί το πρώτο δειλό βήμα προς την πραγματοποίηση του προαιώνιου ονείρου, ή μάλλον εφιάλτη, να καταφέρουμε κάποτε να διαβάζουμε κατευθείαν τις σκέψεις του άλλου μέσω μιας κατάλληλης υπολογιστικής μηχανής.

Όπως εξάλλου παραδέχεται και ο πρωταγωνιστής αυτών των ερευνών James DiCarlo: «Οι έρευνές μας μας υποδεικνύουν τον αριθμό των νευρώνων των οποίων χρειάζεται να καταγράψουμε τη δραστηριότητα ώστε να επιτύχουμε την αναγκαία ακρίβεια. Όμως, για να το πετύχουμε αυτό απαιτείται ένας μηχανικός εξοπλισμός πολύ πιο εξελιγμένος από αυτόν που διαθέτουμε σήμερα. Δεν υπάρχουν θεωρητικοί περιορισμοί αλλά μόνο τεχνικά προβλήματα, αν και ιδιαίτερα πολύπλοκα».

Πράγματι, παρά τη σφοδρή επιθυμία κάποιων κρατικών και στρατιωτικών υπηρεσιών, όπως η Defense Advanced Research Projects Agency των ΗΠΑ, που χρηματοδοτούν αυτές τις έρευνες, να καταλήξουν σε απτά και εφαρμόσιμα αποτελέσματα, υπάρχουν κάποιες ανυπέρβλητες δυσκολίες.

Σήμερα μπορούμε να εντοπίσουμε τις εγκεφαλικές περιοχές ή και τις ομάδες νευρώνων που εμπλέκονται στην επεξεργασία της όρασης ενός αντικειμένου, αγνοούμε όμως σχεδόν ολοκληρωτικά πώς ακριβώς το κάνουν. Επιπλέον, αγνοούμε πώς ακριβώς και γιατί τόσο πολλές και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου συνεργάζονται και συνδιαμορφώνουν αυτό που τελικά «βλέπουμε», και κυρίως αυτό που επιλέγουμε κάθε φορά να δούμε.

Ευτυχώς, ο εφιάλτης του «Matrix» δεν προβλέπεται να υλοποιηθεί ούτε στο άμεσο αλλά ούτε και στο απώτερο ορατό μέλλον. Δυστυχώς όμως, η πρόβλεψη αυτή αποδεικνύεται ελάχιστα καθησυχαστική μόλις συνειδητοποιήσει κανείς ότι οι μέθοδοι χειραγώγησης και έλεγχου της ανθρώπινης ζωής και σκέψης «βελτιώνονται» ασταμάτητα, εκμεταλλευόμενες τις προόδους της τεχνοεπιστήμης.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 21 Μαρτίου 2009.

Δημιουργώντας απολύτως ρεαλιστικές ψευδαισθήσεις»

Ανάμεσα στη δημιουργία μηχανών που υποκαθιστούν τα αισθητηριακά μας όργανα και την επινόηση ολοένα και πιο ισχυρών υπολογιστών, η μεταμοντέρνα τεχνολογία βρίσκεται στα πρόθυρα της δημιουργίας της «αληθοφανούς εικονικότητας»

Φανταστείτε ότι ταξιδεύετε στον χώρο και τον χρόνο χωρίς να σηκωθείτε ποτέ από την καρέκλα σας· ότι μπορείτε να ακούσετε τους ήχους και να έρθετε σε επαφή με τα πιο δυσπρόσιτα γήινα περιβάλλοντα και ταυτόχρονα ότι μπορείτε να μυρίσετε και να γευθείτε τους καρπούς τους. Το Towards Real Virtuality υπόσχεται να ικανοποιήσει τις πιο απίθανες επιθυμίες των χρηστών του.

Περί τίνος πρόκειται; Είναι ένα βρετανικό ερευνητικό πρόγραμμα που έχει θέσει στόχο του να προσφέρει την πιο πλήρη και ολοκληρωτική εμπειρία «καταβύθισης» στην εικονική πραγματικότητα. Πραγματικότητα που εμπλέκει ταυτόχρονα όλες τις ανθρώπινες αισθήσεις. Για την υλοποίηση αυτού του φιλόδοξου τεχνολογικού στόχου εργάζονται πυρετωδώς Βρετανοί επιστήμονες στα Πανεπιστήμια York και Warwick. Έχουν ετοιμάσει μάλιστα ένα «εικονικό κουκούλι», μια περίπλοκη υπολογιστική μηχανή ικανή να μεταδίδει στον χρήστη που βρίσκεται στο εσωτερικό της όλα τα τυπικά αισθητηριακά χαρακτηριστικά μιας πραγματικής εμπειρίας. Για πρώτη φορά στον τομέα της εικονικής πραγματικότητας γίνεται εφικτή η ταυτόχρονη διέγερση και των πέντε ανθρώπινων αισθήσεων. Είναι μάλιστα τόσο ολοκληρωτική αυτή η πολυ-αισθητηριακή καταβύθιση, ώστε ο χρήστης δεν είναι σε θέση να αναγνωρίσει ότι η «πραγματικότητα» που βιώνει είναι εικονική! Ισως γι' αυτό οι Βρετανοί ερευνητές χρησιμοποιούν για να περιγράψουν αυτή τη νέα τεχνολογία τον όρο «ρεαλιστική εικονικότητα» (Real Virtuality).

Η πρώτη δημόσια επίδειξη του «εικονικού κουκουλιού» έγινε στις 4 Μαρτίου στο Λονδίνο, στο πλαίσιο της έκθεσης «Pioneers 09», που διοργανώθηκε από το Engineering and Physical Sciences Research Council και ήταν αφιερωμένη στις σημαντικότερες επιστημονικές καινοτομίες που σχετίζονται άμεσα με τον κόσμο των επιχειρήσεων.

Μέχρι σήμερα τα περισσότερα προγράμματα εικονικής πραγματικότητας περιορίζονταν στην προσομοίωση μίας ή το πολύ δύο ανθρώπινων αισθήσεων, κυρίως της όρασης και της ακοής. Τώρα η «ρεαλιστική εικονικότητα» προσφέρει τη δυνατότητα μιας λιγότερο αποσπασματικής και πληρέστερης καταβύθισης στην ψηφιακή πραγματικότητα.

Μετά την πρώτη επίσημη παρουσίασή του, το Towards Real Virtuality αναμένεται να κάνει την είσοδό του και στην αγορά ως πολύτιμο εκπαιδευτικό ή ψυχαγωγικό εργαλείο. Βέβαια δεν είναι λίγοι εκείνοι που ασκούν δριμύτατη κριτική στη μαζική χρήση τέτοιων «ψευδαισθησιογόνων» τεχνολογιών που απομονώνουν πλήρως τον χρήστη από την πραγματικότητα. Ισως τέτοιου τύπου -ολοκληρωτικές και αλλοτριωτικές- ψηφιακές τεχνολογίες, και όχι οι νευροτεχνολογίες, να ανοίξουν το δρόμο για την υλοποίηση του εφιαλτικού σεναρίου του «Matrix».

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 21 Μαρτίου 2009.

Τσιπάροντας τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Η σύγχρονη νευροτεχνολογία ήδη υλοποιεί τα «αφελή» φαντασιοκοπήματα των κυβερνοπάνκ

Τα περίφημα cyborg, τα βιοκυβερνητικά χιμαιρικά όντα που προκύπτουν από την οργανική σύντηξη ενός βιολογικού εγκεφάλου με ένα ψηφιακό υπολογιστή, δεν μπορούν πλέον να θεωρούνται ευφάνταστα επινοήματα κάποιων "αλλοπαρμένων" συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας, αφού αποτελούν σήμερα τομέα αιχμής της νευροτεχνολογικής έρευνας. Ταυτόχρονα, η διεθνής κοινότητα-αγορά, κατάλληλα προϊδεασμένη από τον κινηματογράφο και την λογοτεχνία του φανταστικού, περιμένει με ανυπομονησία τις πρώτες πρακτικές εφαρμογές αυτών των ερευνών ...

Η ιδέα της μόνιμης εγκατάστασης ή της πρόσκαιρης, έστω, διασύνδεσης του ανθρώπινου σώματος με υπολογιστικές μηχανές περιγράφεται εκτενώς, κατά τη δεκαετία του 1980, σε κάποια διηγήματα επιστημονικής φαντασίας, οι συγγραφείς των οποίων συνήθως αυτοπροσδιορίζονται ως «κυβερνοπάνκ»...

Με το πρώτο συνθετικό του ο ίδιος ο νεολογισμός υποδηλώνει τη σαφή αναφορά αυτού του λογοτεχνικού είδους στην ψηφιακή τεχνολογία και στις καινοφανείς τότε σχέσεις των ανθρώπων με τους υπολογιστές, ενώ το «πανκ» αναφέρεται στο σκληρό και προκλητικό στιλ γραφής.

Τα κείμενα των πιο διάσημων κυβερνοπάνκ συγγραφέων -W. Gibson, R. Rucker, L. Shepard, Β. Sterling- ενδιέφεραν αρχικά μια ιδιόμορφη και περιορισμένη κατηγορία αναγνωστών: από τα ασυνήθη ροκ φρικιά μέχρι ορισμένους εναλλακτικούς επιστήμονες της πληροφορικής.

Στις αρχές, όμως, της δεκαετίας του '90 κάποιες εντυπωσιακές κινηματογραφικές ταινίες ανέλαβαν να μεταφέρουν στο ευρύ κοινό μια απλοϊκή και μάλλον εύπεπτη εκδοχή της κυβερνοπάνκ λογοτεχνίας και των εφιαλτικών κοινωνικών της προβλέψεων.

Ποιος δεν εντυπωσιάστηκε ακούγοντας τον πρωταγωνιστή της ταινίας «Johnny Mnemonic» να ισχυρίζεται ότι «στον εγκέφαλό μου υπάρχουν αρχειοθετημένα εκατοντάδες παράνομα Megabyte» ή βλέποντάς τον να συνδέει μέσω ενός βύσματος το κινητό του τηλέφωνο με τον εγκέφαλό του για να «κατεβάσει» όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την οδήγηση ελικοπτέρου.

Πέρα από τέτοιες χολιγουντιανές υπερβολές, τα τελευταία δέκα χρόνια έχουν πράγματι εμφανιστεί κάποια τεχνολογικά επιτεύγματα που προαναγγέλλουν την είσοδό μας στη νέα νευροτεχνολογική εποχή. Αν και λιγότερο εντυπωσιακά από τις προβλέψεις των κυβερνοπάνκ συγγραφέων, επιβεβαιώνουν τις εντυπωσιακές τους διαισθήσεις σχετικά με τις ριζικές ανατροπές που θα επιφέρει η γενικευμένη τεχνολογική σύντηξη των ανθρώπινων σωμάτων με τις υπολογιστικές μηχανές.

Βέβαια, η σημερινή νευροτεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε εμβρυακό στάδιο· όμως, η προβλεπόμενη ταχύτατη ανάπτυξή της τα αμέσως επόμενα χρόνια φαίνεται να οδηγεί αναπόφευκτα στην ευρύτερη μηχανοποίηση της ανθρώπινης ζωής και παράλληλα στον μεγαλύτερο εξανθρωπισμό των μηχανών. Επί του παρόντος, θα πρέπει να σταθούμε στα σημερινά επιστημονικά δεδομένα για να εκτιμήσουμε πόσο αισιόδοξες ή δυσοίωνες διαφαίνονται οι προοπτικές αυτής της πρόσφατης τεχνοεπιστημονικής επανάστασης.

Η ανάκτηση των χαμένων αισθήσεων

Εδώ και πάρα πολλά χρόνια, η ιατρική επιστήμη προσπαθεί να βελτιώσει τη ζωή των ατόμων που έχουν πληγεί είτε από νευροεκφυλιστικές ασθένειες είτε από σοβαρά εγκεφαλικά επεισόδια, παθήσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε ολική ή μερική παράλυση ή σε απώλεια κάποιων ζωτικών αισθήσεων (όραση, ακοή).

Παρά τις φιλότιμες προσπάθειές τους, οι κλασικές θεραπευτικές προσεγγίσεις αποδεικνύονται συνήθως αναποτελεσματικές. Ίσως γι' αυτό μια νέα γενιά ερευνητών γιατρών άρχισε, πριν από αρκετά χρόνια, να πειραματίζεται με τεχνητά νευρολογικά μέλη ή, όπως συνήθως ονομάζονται, με «νευροπροθέσεις».

Τι ακριβώς όμως κάνουν αυτές οι τεχνητές «προθέσεις»; Προσπαθούν να παρακάμψουν το νευρολογικό πρόβλημα αποκαθιστώντας την επικοινωνία, που έχει διακοπεί εξαιτίας της ασθένειας, μεταξύ περιφερικών οργάνων του σώματος και του εγκεφάλου.

Μια τέτοια πολύ επιτυχής «πρόθεση» είναι, για παράδειγμα, τα κοχλιακά εμφυτεύματα, τα περιβόητα βιονικά αυτιά ή κοχλιακές προσθετικές συσκευές. Χάρη σε ένα πολύ μικρό εξωτερικό μικρόφωνο αυτή η θαυματουργή μηχανή είναι ικανή να μετατρέπει τους ήχους που καταγράφει σε ηλεκτρικές ώσεις, οι οποίες μπορούν να ερεθίζουν κατευθείαν το ακουστικό νεύρο, επιτρέποντας έτσι σε πάνω από ένα εκατομμύριο ανθρώπους να ανακτήσουν την ικανότητα να ακούνε.

Οι ερευνητές όμως πειραματίζονται ήδη με ένα νέο, πολύ πιο δραστικό, τύπο νευρολογικών προθέσεων. Αυτές οι μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να εμφυτεύονται κατευθείαν μέσα στον εγκέφαλο και συνεπώς να επηρεάζουν άμεσα τις εσωτερικές λειτουργίες του!

Ωστόσο, εκτός από την εμφανή θεραπευτική αξία αυτών των πρόσφατων ερευνών, οι νευροτεχνολογικές κατακτήσεις θα μπορούσαν κάλλιστα να εφαρμοστούν τόσο για τη διαμόρφωση καλύτερων εκπαιδευτικών προγραμμάτων όσο, δυστυχώς, και για τη δημιουργία αποτελεσματικότερων μεθόδων κοινωνικής χειραγώγησης του ανθρώπινου νου.

Νευροτεχνολογικά υβρίδια: είναι οπωσδήποτε το μέλλον μας;

Ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο εργάζονται σήμερα πυρετωδώς για την υλοποίηση αυτού του πρωτοποριακού προγράμματος ενσωμάτωσης στο ανθρώπινο σώμα των νέων μικρό- και νάνο- μηχανών. Και ας σημειωθεί ότι όλες αυτές οι έρευνες είναι αυστηρά διεπιστημονικές· συμμετέχουν απαραίτητα ερευνητές από εντελώς διαφορετικά επιστημονικά πεδία: μηχανολόγοι, πληροφορικοί, βιολόγοι και νευρολόγοι.

Η αναγκαιότητα αυτής της διεπιστημονικής προσέγγισης προκύπτει από το ίδιο το αντικείμενο της έρευνας, τη δημιουργία δηλαδή μιας επιφάνειας «διεπαφής» (interface), η οποία θα επιτρέπει την απρόσκοπτη επικοινωνία ενός βιολογικού εγκεφάλου με έναν ψηφιακό υπολογιστή.

Χάρη στη δημιουργία τέτοιων διεπαφών ανθρώπου-μηχανής, οι ερευνητές κατάφεραν να μεταφράσουν τα νευρικά σήματα που διαμορφώνονται από τους νευρώνες του εγκεφάλου σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία μέσω ενός υπολογιστή μπορούν π.χ. να μετακινούν τους μηχανικούς βραχίονες ενός ρομπότ.

Ένα διάσημο παράδειγμα νευρολογικής πρόθεσης είναι το «Freehand System», που δημιουργήθηκε πρόσφατα και εγκρίθηκε επίσημα από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) των ΗΠΑ. Αυτή η εκπληκτική συσκευή επιτρέπει τη μερική ανάκτηση της ικανότητας κίνησης των χεριών από τετραπληγικά άτομα, που ως γνωστόν έχουν απολέσει την ικανότητα κίνησης των άνω και κάτω άκρων.

Σε πειραματικό όμως στάδιο βρίσκονται και άλλα, πιο τολμηρά νεύρο-υπολογιστικά συστήματα: είναι σε θέση να «ακούνε» επιλεκτικά τα νευρικά σήματα που παράγονται στο εσωτερικό του εγκεφάλου και έτσι επιτρέπουν σε παράλυτα άτομα να χειρίζονται, μέσω εγκεφαλικών σημάτων, εξωτερικές συσκευές, όπως είναι οι υπολογιστές.

Σε αυτό το πεδίο πρωτοποριακές είναι οι έρευνες του διάσημου Γερμανού νευροεπιστήμονα Niels Birbaumer, ο οποίος κατάφερε να δημιουργήσει μια νεύρο-υπολογιστική συσκευή «μετάφρασης της σκέψης», η οποία είναι σε θέση να μεταφράζει τη νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου σε κίνηση ενός μεταλλικού βραχίονα!

Οι περισσότερες από τις νευροτεχνολογικές προθέσεις που παρουσιάσαμε μέχρι τώρα, είτε βρίσκονται εμφυτευμένες μέσα στα κυκλώματα του εγκεφάλου είτε απλώς συνδέονται και επικοινωνούν μαζί τους εξωτερικά, είναι συσκευές «ανάγνωσης»: ανιχνεύουν και μεταδίδουν ήδη υπαρκτές νευρικές πληροφορίες, χωρίς να μπορούν να παράγουν κανένα νέο σήμα.

Υπάρχουν όμως και εξωτερικές νευρολογικές προθέσεις «εγγραφής». Αυτές κάνουν ακριβώς το αντίθετο: μεταδίδουν πληροφορίες από το εξωτερικό περιβάλλον προς τον εγκέφαλο και διεγείρουν τα αισθητικά κέντρα, παράγοντας έτσι αισθητηριακές αντιλήψεις. Τυπικό παράδειγμα είναι η κοχλιακή συσκευή που επιτρέπει την ανάκτηση της ακουστικής ικανότητας.

Μια ανάλογη προθετική συσκευή για την όραση βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο. Δημιουργήθηκε στην Καλιφόρνια από ερευνητές του Second Sight Medical Products. Είναι σε θέση να μεταδίδει εικόνες καταγεγραμμένες από μια βιντεοκάμερα σε μια σειρά από ηλεκτρόδια τοποθετημένα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού ενός ασθενούς. Οι εθελοντές που το δοκίμασαν κατάφεραν να διακρίνουν κάποια απλά σχήματα και τις διαφορές φωτεινότητας ανάμεσα σε διαφορετικά αντικείμενα.

Οι περισσότεροι ειδικοί προβλέπουν ότι τα επόμενα πέντε χρόνια οι πιο εξελιγμένες επιφάνειες διεπαφής ανθρώπου-υπολογιστή θα επιτρέψουν σε παράλυτους ασθενείς να σηκώνουν και να πίνουν ένα ποτήρι νερό, ενώ σε ένα απώτερο μέλλον τα ίδια άτομα θα είναι σε θέση να παρακάμψουν, μέσω μηχανών, σχεδόν όλους τους σημερινούς περιορισμούς που τους επιβάλλει η κατάστασή τους.

Θα πρέπει όμως να σημειωθεί ότι τέτοιες εξωτερικές τεχνολογικές «προθέσεις εγγραφής» συνδέονται με περιφερειακά νεύρα και επομένως δεν μπορούν καθόλου να βοηθήσουν όσους ασθενείς έχουν απολέσει, λόγω ασθένειας ή ατυχήματος, τις κεντρικές διασυνδέσεις ανάμεσα στα εγκεφαλικά κέντρα και τα περιφερειακά όργανα.

Γι' αυτό ορισμένοι ερευνητές σκέφτηκαν να τοποθετήσουν τα κατάλληλα μικροτσίπ κατευθείαν πάνω στον εγκεφαλικό φλοιό, σε συγκεκριμένα αισθητηριακά κέντρα. Όμως, τόσο η ασύλληπτη πολυπλοκότητα των εγκεφαλικών λειτουργιών όσο και η άγνοιά μας σχετικά με τον ακριβή εγκεφαλικό εντοπισμό αυτών των λειτουργιών εμποδίζουν, για την ώρα, την επίτευξη αυτού του φιλόδοξου ερευνητικού προγράμματος.

Ολες αυτές οι πρόσφατες εξελίξεις δημιουργούν βέβαια σοβαρά ηθικά και κοινωνικά ερωτήματα, με τα οποία η επιστήμη και η τεχνολογία του εγκεφάλου θα βρεθεί σύντομα αντιμέτωπη και στα οποία οφείλει να δώσει μια σαφή απάντηση.

Πράγματι, όσο βαθαίνουν οι γνώσεις και οι τεχνολογικές μας δυνατότητες παρέμβασης στη φύση του ανθρώπινου εγκεφάλου τόσο περισσότερο διατρέχουμε τον κίνδυνο να παραβιάσουμε τη λεπτή, αλλά υπαρκτή, διαχωριστική γραμμή που χωρίζει τη γνώση από τη χειραγώγηση της ανθρώπινης ταυτότητας.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 28 Φεβρουαρίου 2009.

Διαβάζοντας τις σκέψεις του άλλου μέσω υπολογιστή

Ιάπωνες ερευνητές δημιούργησαν πρόγραμμα υπολογιστή ικανό να "διαβάζει" και να εμφανίζει σε μόνιτορ τις εικόνες που σκέφτεται ένας εθελοντής ...

Η είδηση έκανε τον γύρο του κόσμου μόλις πριν από δύο μήνες. Μια ομάδα ερευνητών στα Εργαστήρια Υπολογιστικής Νευροεπιστήμης στο Κιότο της Ιαπωνίας κατάφερε, συνδυάζοντας την τεχνική της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) με υπολογιστικά προγράμματα αναπαράστασης, να παρακολουθήσει στην οθόνη ενός υπολογιστή τις εικόνες που σχηματίζονταν στο μυαλό των εθελοντών!

Το πρόγραμμα του υπολογιστή, βασιζόμενο στις πληροφορίες που έχει καταγράψει ο λειτουργικός μαγνητικός τομογράφος, είναι σε θέση να αναπαράγει ψηφιακά τις εικόνες ή τις λέξεις που μόλις έχει διαβάσει ένας εθελοντής και να τις προβάλλει στην οθόνη του υπολογιστή.

Με άλλα λόγια, απέδειξαν ότι μπορούμε να ανασυγκροτήσουμε επακριβώς διάφορες εσωτερικές οπτικές διεργασίες του εγκεφάλου βασιζόμενοι «απλώς» στη λεπτομερή καταγραφή, μέσω ενός τομογράφου, της ροής του αίματος στον εγκέφαλο.

Αρχικά κατέγραψαν μέσω τομογραφίας τις αλλαγές στη ροή του αίματος σε συνάρτηση με τη διαδοχή των εικόνων που παρακολουθούσε ο εθελοντής, ενώ ο υπολογιστής ανέλυε τα δεδομένα και συσχέτιζε τις αλλαγές. Για την ώρα το πείραμα έγινε με 400 ασπρόμαυρες εικόνες (10x10 pixels), όμως οι ερευνητές είναι βέβαιοι ότι σύντομα η μέθοδός τους θα είναι σε θέση να αντιμετωπίσει πιο σύνθετες καταστάσεις. Και ίσως σε ένα όχι και τόσο μακρινό μέλλον να καταφέρει να αναπαραγάγει πιστά τις εικόνες ή τα όνειρα που βλέπει ένα άτομο. Σύμφωνα μάλιστα με τον καθηγητή Yukiyasu Kamitani, που διηύθυνε την έρευνα, η τεχνική αυτή μπορεί να επεκταθεί και στις άλλες αισθήσεις πλην της όρασης.

Το όνειρο της ανθρωπότητας, αλλά και κάθε εξουσίας, να καταφέρει κάποτε να «διαβάσει» τις πιο απόκρυφες σκέψεις των άλλων φαίνεται πως έχει αρχίσει να πραγματοποιείται χάρη στις απίστευτες προόδους των μεθόδων αναπαράστασης των εγκεφαλικών λειτουργιών. Ωστόσο, δεν ισχύει το ίδιο και για την αντίστροφη διεργασία: να εισαγάγουμε στο μυαλό των ανθρώπων τις γνώσεις ή τις πληροφορίες που επιθυμούμε.

Τα αίτια αυτής της αδυναμίας θα πρέπει να αναζητηθούν όχι τόσο στην τεχνολογική ή την επιστημονική μας ανεπάρκεια όσο στην εγγενή πολυπλοκότητα των νοητικών και εγκεφαλικών διεργασιών που παράγουν τη σκέψη, τη μάθηση και γενικότερα τη συνείδηση.

Η χειραγώγηση αυτών των σύνθετων νοητικών διεργασιών προϋποθέτει την αποκάλυψη αφενός των «εσωτερικών» νευρωνικών κωδίκων που τα παράγουν και αφετέρου των περίπλοκων «εξωτερικών» αλληλεπιδράσεων με τις άλλες νοήσεις (δηλαδή τους συνανθρώπους μας) που τα συν-καθορίζουν.

Του Σπύρου Μανουσέλη. Από την ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ του Σαββάτου, 28 Φεβρουαρίου 2009.