Τζιμ Αλ-Καλίλι: Κβαντικά «θαύματα»

"Διαβάζοντας κάποιος μη σχετικός με τις θετικές επιστήμες το βιβλίο του Τζιμ Αλ-Καλίλι «Ζωή στην κόψη» (εκδ. Τραυλός), μένει με την εντύπωση ότι οι βεβαιότητές του μπορούν εύκολα να κλονιστούν. Το συναίσθημα του σχεδόν παντοδύναμου ανθρώπου καταρρέει και ενισχύεται ταυτόχρονα, ενώ ένας καινούριος μυστηριακός κόσμος ξεδιπλώνεται μπροστά του. Φαίνεται πως αυτή τη στιγμή που μιλάμε μια καινούρια επανάσταση στο χώρο της φυσικής βρίσκεται σε εξέλιξη. Ο Νευτώνιος κόσμος έχει, βέβαια, φτάσει από καιρό στα όριά του, συνεχίζει όμως να ορίζει τον τρόπο που σκεφτόμαστε, τις αντιλήψεις μας για τον κόσμο. Η κβαντική μηχανική, που ξεκίνησε τη θαυμαστή πορεία της νωρίς τον 20ο αιώνα, επηρεάζει ήδη τη ζωή μας πολύ περισσότερο από όσο φανταζόμαστε. Ωστόσο ένας ωκεανός γνώσεων μένει ακόμα να ερευνηθεί, και δεν βρισκόμαστε ακόμα παρά στην αρχή αυτού του ταξιδιού. Αυτό που θα ορίσει το «θαύμα», για να μιλήσουμε με θρησκευτικούς όρους (αν και ο Αλ-Καλίλι είναι άθεος), δηλαδή τη δημιουργία ζωής από τον ίδιο τον άνθρωπο, είναι κάτι που θα βρίσκεται στα όρια των δύο κόσμων: της κλασικής φυσικής και της κβαντικής θεωρίας. Δύο κόσμων από τους οποίους ο ένας, ο Νευτώνιος, βρίσκεται στο ορατό σύμπαν και ο άλλος, ο κβαντικός, βρίσκεται στο «αόρατο», δηλαδή στον μικρόκοσμο των αόρατων σωματιδίων. Εκεί που συναντιούνται, είναι ένας ενδιάμεσος κόσμος που βρίσκεται κάπως σαν ανάμεσα στη ζωή και τον θάνατο – ο κόσμος των ενζύμων μοιάζει να είναι ένα τέτοιο παράδειγμα. Εξού και ο τίτλος «Ζωή στην κόψη» του νέου βιβλίου του αγγλοϊρακινού αυτού φυσικού, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Σάρεϊ, διάσημου επίσης παρουσιαστή σχετικών εκπομπών στο BBC, που τη Δευτέρα 3 Απριλίου θα συναντήσει τους Αθηναίους αναγνώστες του (στο Public Συντάγματος, στις 20.30).Δείτε στο παρακάτω βίντεο την πολύ ενδιαφέρουσα ομιλία του Jim Al-Khalili στο πλαίσιο των TEDTalks με θέμα "πώς η κβαντική βιολογία μπορεί να δώσει απαντήσεις στα μεγαλύτερα ερωτήματα της ζωής".

Η κβαντομηχανική και το... καζανάκι του γείτονα

Η κβαντική φυσική έχει ήδη ανακαλύψει κάποιους από τους μαθηματικούς κανόνες μιας άλλης, απόκοσμης πραγματικότητας, αυτής των ηλεκτρονίων, που έχουν πολύ διαφορετική συμπεριφορά από αυτή που γνωρίζουμε εμείς. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια μπορούν λ.χ. να περιστρέφονται προς αντίθετες κατευθύνσεις ταυτοχρόνως – αυτό λέγεται «κβαντική υπέρθεση». Και μπορούν γενικότερα να κάνουν εκατομμύρια πράγματα ταυτόχρονα. Επίσης μπορούν να διαπερνούν τοίχους, φραγμούς, με τον τρόπο που το νερό έρχεται κατά κύματα και περνάει ανάμεσα στα αντικείμενα, όπου βρίσκει χώρο – αυτό λέγεται «κβαντικό φαινόμενο σήραγγας» και λόγω αυτού ακούμε, λ.χ., το καζανάκι του γείτονα. Τέλος μπορούν, εφόσον έχουν συσχετισθεί κάποια στιγμή, να παραμένουν συσχετισμένα και από (πολύ μακρινή) απόσταση – αυτό είναι το πιο περίεργο χαρακτηριστικό της κβαντικής μηχανικής, ονομάζεται «κβαντική διεμπλοκή» και έκανε τον Αϊνστάιν να του σηκώνεται η τρίχα γιατί πήγαινε κόντρα στη θεωρία της σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία δεν υπάρχει τίποτα ταχύτερο από την ταχύτητα του φωτός. Τώρα όμως ξέρουμε ότι ο Αϊνστάιν δεν είχε δίκιο να περιφρονεί την «κβαντική διεμπλοκή», και ότι αυτή δεν έχει σχέση με κάτι μεταφυσικό που εξηγεί λ.χ. τα φαινόμενα τηλεπάθειας. Έχει να κάνει με ευαίσθητα μαγνητικά πεδία και κβαντική μηχανική και εξηγεί πώς καταφέρνει ο κοκκινολαίμης, πετώντας νύχτα, να κάνει ένα τεράστιο ταξίδι κάθε χρόνο από τη Σουηδία στην Αφρική χωρίς να απομνημονεύει τοπία ή να καταγράφει τους σχηματισμούς των άστρων, όπως κάνουν άλλα αποδημητικά πουλιά. Αυτές τις τελευταίες δεκαετίες οι σχετικές έρευνες αρχίζουν να φέρνουν θεαματικά αποτελέσματα. Ήδη, βέβαια, όπως λέει ο Αλ-Καλίλι, η κβαντική μηχανική έχει οδηγήσει στην επινόηση του μικροτσίπ, του ηλεκτρονικού υπολογιστή, του λέιζερ (άρα και των CD, DVD, μπλου-ρέι), των έξυπνων κινητών τηλεφώνων, της δορυφορικής πλοήγησης κ.λπ. Υπολογίζεται ότι στον ανεπτυγμένο κόσμο πάνω από το ένα τρίτο του ΑΕΠ (Ακαθάριστου Εθνικού Προϊόντος) στηρίζεται στην κατανόηση της μηχανικής του κβαντικού κόσμου. Αλλά αυτό, λέει ο συγγραφέας, είναι μόνο η αρχή. Μπορούμε να ελπίζουμε σε πυρηνική σύντηξη μέσω λέιζερ που θα προσφέρει απεριόριστη ηλεκτρική ενέργεια. Σε τεράστια ανάπτυξη της ιατρικής τεχνολογίας. Στην ανάπτυξη της τεχνολογίας της τηλεμεταφοράς για μετάδοση πληροφορίας. Οι ζωές μας, που ήδη έχουν αλλάξει πολύ, θα αλλάξουν ακόμα περισσότερο με τρόπους που δεν μπορούμε να διανοηθούμε.                Ο Νεύτων, για να γυρίσουμε στον πατέρα της κλασικής φυσικής, είχε πει – και με αυτό το παράθεμα τελειώνει το βιβλίο: «Δεν ξέρω πώς μπορεί να φαίνομαι στον κόσμο, αλλά για εμένα εγώ δεν είμαι παρά ένα αγοράκι που παίζει στην ακρογιαλιά – και χαίρεται όταν βρίσκει πού και πού κάποιο βότσαλο λίγο πιο στρογγυλεμένο από τα άλλα, ή ένα κοχύλι πιο παράξενο από τα συνηθισμένα – ενώ ο μεγάλος ωκεανός της αλήθειας απλώνεται ανεξερεύνητος μπροστά του». Σήμερα, μάλλον, ο Αλ-Καλίλι δεν θα μπορούσε να αλλάξει ούτε κόμμα σε αυτή τη φράση."

Βιβλιοφάγος

Ο Τζιμ Αλ-Καλίλι θα παρουσιάσει το βιβλίο του "Η ζωή στην κόψη" στο Public Συντάγματος, τη Δευτέρα 3 Απριλίου.