ΚΑΙΤΟ ΕΡΓΟ ΤΟΥΗ ΖΩΗ

 

ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ:        ΓΑΡΓΕΡΟΥ ΔΗΜΗΤΡΗ

                                   ΘΥΜΑΚΗ ΓΙΩΡΓΟΥ

ΤΑΞΗ:                       Α1

ΠΗΓΕΣ:                     ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΒΗΜΑ

ΙΝΤΕΡΝΕΤ:www.geocities.com-www.physics4u.gr-users.otenet.gr/~voyager/einstein.htm-45k

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
 

 

 


·      Ο ΔΙΑΝΟΟΥΜΕΝΟΣ ΑΙΝΣΤΑΙΝ

 

·      Η ΖΩΗ ΤΟΥ

 

·      ΤΟ ΕΡΓΟ ΤΟΥ

 

Ο διανοούμενος Αινστάιν

 

Θα αρχίσουμε, με ένα κλασικό ερώτημα: Ποιά είναι η θέση του επιστήμονα στην κοινωνική πραγματικότητα της εποχής του; Μέσα στη στρατοκρατική νοοτροπία, που ολοένα αυξάνεται; Στην παραπληροφόρηση του κοινού; Στην φτώχεια και στην πείνα; Στον πόλεμο και στην τρομοκρατία;

Στα πλαίσια αυτά  αναγκαστικά, θα πρέπει να αναφέρουμε τον Albert Einstein, πρώτα σαν διανοούμενο και μετά σαν επιστήμονα. Ή και τα δύο μαζί. Γιατί στη ζωή του δεν ξεχωρίζουν. Είναι αλληλένδετες οι δράσεις του σαν επιστήμονα και σαν σκεπτόμενου άνθρώπου.

Δυστυχώς στην σημερινή εποχή δεν βλέπουμε συχνά Νομπελίστες επιστήμονες να γυρίζουν την υφήλιο με σκοπό την ειρήνη, την συνάδελφωση των λαών και την εξάλειψη της φτώχειας. Σήμερα η μεγάλη μάζα των διανοουμένων στον δυτικό κόσμο είναι σε μεγάλο βαθμό εξαρτημένη από την εξουσία ή τις επιχειρήσεις. Δεν υπάρχουν πια οι μεγάλοι διανοούμενοι-επιστήμονες που με τις πράξεις τους θα σηκώσουν το βάρος μιας εκστρατείας κατά της ανισότητας ή της ειρήνης. Η περίπτωση όμως του Einstein είναι ξεχωριστή και άξια μίμησης για τους σημερινούς επιστήμονες.

Αλλά το δράμα της ζωής του Einstein έγκειται, ίσως, σε τούτο: Ήταν ένας πραγματικός διανοούμενος, όπως τον όρισε ο Ζαν Πωλ Σάρτρ, που θεωρούσε τον εαυτό του ταγμένο να εργάζεται στο επιστημονικό πεδίο αυξάνοντας όμως αθέλητά του την στρατιωτική δύναμη των ισχυρών, αλλά από την άλλη να καταγγέλλει τις αδικίες, τον πόλεμο, τον μιλιταρισμό, τον ιμπεριαλισμό των ισχυρών δυνάμεων. Όπως έλεγε και ο ίδιος η ζωή του ήταν "μοιρασμένη ανάμεσα στην πολιτική και τις εξισώσεις".

       Κατατρωγόταν από αντιφατικά συναισθήματα. Θεωρούσε τον εαυτό του, ένα ταξιδευτή του σύμπαντος, ένα επιστήμονα που εργάζεται για το καλό της ανθρωπότητας, έναν ουμανιστή, που έβλεπε τις αδικίες και κατήγγειλε συνειδητά την πορεία των πραγμάτων: την άνοδο του χιτλερισμού, την αδυναμία των μεγάλων να εξαλείψουν την πείνα, την δυστυχία, τον ψυχρό πόλεμο.

       Δυστυχώς, δεν μπόρεσε όμως να θωρακίσει ψυχικά τον εαυτό του από τα φοβερά γεγονότα που συνέβησαν στον κόσμο, το πρώτο ήμισυ του 20ου αιώνα, γι' αυτό και αργότερα απομονώθηκε στον εαυτό του και στην αντιμετώπιση των συνεπειών της κβαντικής θεωρίας, που και ο ίδιος συνέβαλε στην ανάπτυξη της, χωρίς όμως επιτυχία.

       Σχεδόν άθελά του, από τις αρχές του '30, είχε αποδεχτεί ότι είχε μια "παθιασμένη αίσθηση της κοινωνικής δικαιοσύνης και της κοινωνικής ευθύνης του". Συμμετείχε σε διεθνή forum για την ειρήνη, για μια παγκόσμια κυβέρνηση, τον αντιμιλιταρισμό, την ελευθερία των λαών αλλά και την ίδρυση ενός εβραϊκού κράτους, χωρίς να είναι φανατικός εβραίος.

       Αλλά όταν το 1952 του πρόσφεραν την προεδρία του κράτους του Ισραήλ αρνήθηκε λέγοντας "Οι εξισώσεις για μένα έχουν μεγαλύτερο ενδιαφέρον, η πολιτική είναι για το παρόν, οι εξισώσεις είναι για την αιωνιότητα".

       Κατά τη διάρκεια του Πρώτου Παγκόσμιου Πολέμου, δραστηριοποιήθηκε σε αντιπολεμικές διαδηλώσεις. Προσκαλούσε τον κόσμο σε απείθεια και άρνηση στράτευσης. Μάλιστα επειδή πολλοί συνάδελφοι του συμμετείχαν ενεργά υπέρ του πολέμου, δεν έχαιρε γι' αυτό και μεγάλης εκτίμησης. Μετά τον πόλεμο, οι δράσεις που ανέλαβε υπέρ της συμφιλίωσης των λαών και της ενεργού δράσης της Κοινωνίας των Εθνών, ήταν αιτία να δυσκολεύεται ακόμη και να επισκέπτεται τις Ηνωμένες Πολιτείες για επιστημονική ενημέρωση.

Οι απόψεις του αυτές επηρεάστηκαν σε μεγάλο βαθμό από τον Γάλλο ειρηνιστή και συγγραφέα Romain Rolland, με τον οποίο συναντήθηκε σε μια επίσκεψή του στην Ελβετία, κατά τη διάρκεια του πολέμου.

Ήταν Γερμανός την καταγωγή και Εβραίος, αλλά δεν ένιωθε ούτε Γερμανός, εξ' αιτίας του μιλιταριστικού της πνεύματος, αλλά ούτε και φανατικός Εβραίος, εξ' αιτίας της άρνησης του να πιστέψει την εικόνα του Θεού όπως τον περιέγραφαν τα κείμενα της Παλαιάς Διαθήκης. Όπου πήγαινε: Πράγα, Βερολίνο κλπ το φάντασμα του Εβραίου τον καταδίωκε. Αλλά βαθμιαία, οι αντιδράσεις αυτές τον έκαναν να προσεγγίσει την Ισραηλιτική Κοινότητα και να δίνει αργότερα (μετά τον Β! Παγκόσμιο Πόλεμο) μάχες για την ίδρυση του κράτους του Ισραήλ.

Μιλώντας στη Γαλλική Φιλοσοφική Εταιρεία το 1922, ο Αϊνστάιν έλεγε: «Αν η θεωρία μου για τη σχετικότητα αποδειχθεί επιτυχής, η Γερμανία θα με διεκδικεί ως Γερμανό και η Γαλλία θα διακηρύσσει ότι είμαι πολίτης του κόσμου. Αν τυχόν η θεωρία μου αποδειχθεί αναληθής, η Γαλλία θα λέει ότι είμαι Γερμανός και η Γερμανία θα διακηρύσσει ότι είμαι Εβραίος»

Λένε ότι κάποτε όταν του παρουσίασαν ένα βιβλίο με τίτλο "Εκατό συγγραφείς κατά του Einstein", είπε: "Αν είχα κάνει λάθος, ένας συγγραφέας θα ήταν αρκετός".

Σε μια ανταλλαγή επιστολών με τον Αυστριακό Ψυχίατρο Sigmund Freud, ο Einstein υπέδειξε ότι ο κόσμος πρέπει να έχει μια έμφυτη, άκρατη επιθυμία για μίσος και καταστροφή. Ο Φρόϋντ συμφώνησε προσθέτοντας ότι ο πόλεμος είναι ένα βιολογικό σύνδρομο εξαιτίας των ενστίκτων αγάπης-μίσους των ανθρώπων και ότι η ειρήνη είναι μια ιδιοσυγκρασία που σχετίζεται άμεσα με τον υψηλό βαθμό πολιτιστικής ανάπτυξης του Einstein . Αυτή η ανταλλαγή επιστολών δεν ήταν παρά ένας μόνο από τους πολλούς φιλοσοφικούς διαλλόγους του Einstein με φημισμένους ανθρώπους της εποχής του.

Συμπαραστεκόμενος στον Γκάντι, υπέγραψε το 1925 τη διακήρυξη εναντίον της υποχρεωτικής στρατιωτικής θητείας σε όλο τον κόσμο.

Όταν ανέβηκε στην εξουσία ο Χίτλερ, ο Einstein ήταν στην Αμερική για διαλέξεις. Μία από τις πρώτες του ενέργειες ήταν να καταθέσει την Γερμανική υπηκοότητά του. Κράτησε όμως την Ελβετική και ζήτησε και την Αμερικανική. Καθώς ο Χίτλερ δήμευε το σπίτι του, τα βιβλία του, τις καταθέσεις του υπήρχαν άνθρωποι που ένιωθαν χαρά γι' αυτό. Μια εφημερίδα του Βερολίνου μάλιστα έγραψε "Καλά Νέα από τον Einstein, δεν επιστρέφει από την Αμερική".

Ο μεγάλος Δανός ατομικός φυσικός Niels Bohr έφερε το 1939 στον Einstein την είδηση ότι η Γερμανίδα πρόσφυγας φυσικός Lise Meitner είχε διασπάσει το άτομο του ουρανίου με μικρή απώλεια μάζας που είχε μετατραπεί σε ενέργεια. Τα πειράματα, που πραγματοποίησε στην Κοπενγχάγη, είχε εμπνευστεί η  Meitner από όμοια, αν και λιγότερο αξιόπιστα, που είχαν γίνει μερικούς μήνες νωρίτερα από δύο Γερμανούς χημικούς, τους Otto Hahn και Fritz Strassmann στο Βερολίνο, Ο Bohr έκανε τη σκέψη ότι. αν μπορούσε να πραγματοποιηθεί μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση σχάσεως ατόμων ουρανίου, το αποτέλεσμα θα ήταν μια έκρηξη μαμούθ. Ο Einstein δυσπιστούσε σε μια τέτοια δυνατότητα, τα εργαστηριακά όμως πειράματα στις Ηνωμένες Πολιτείες απέδειξαν το εφικτό της ιδέας.

Αλλά πριν τον πόλεμο επιστήμονες σαν τον Fermi, τον Teller, τον Ουγγρο Szilard αλλά και άλλοι, τρομερά ανήσυχοι για την δυνατότητα των πυρηνικών εκρήξεων που μόλις είχαν ανακαλύψει, προσπάθησαν να έλθουν σε επαφή με την Αμερικανική Κυβέρνηση, για να της εξηγήσουν ότι πρέπει να προλάβουν τους Γερμανούς πριν φτιάξουν τις δικές τους ατομικές βόμβες.  Αλλά μάταια, οι Αμερικανοί δεν έδιναν σημασία. Έπεισαν λοιπόν τον Einstein, να έλθει σε επαφή αυτός με τον Πρόεδρο Ρούζβελτ των ΗΠΑ. Ο Einstein που φοβόταν και αυτός για την έκβαση του πολέμου που φαινόταν να έρχεται και ότι πιθανόν οι Γερμανοί επιστήμονες να ανακάλυπταν την Ατομική Βόμβα πριν από τους Αμερικανούς, έγραψε τελικά στις 2 Αυγούστου του 1939, μια ιστορική επιστολή, εξηγώντάς στον Ρούζβελτ ότι θα πρέπει οι Αμερικανοί να δημιουργήσουν τη δική τους βόμβα, με το σχέδιο που ονομάστηκε Μανχάταν.

Αν και δεν πήρε μέρος στην εργασία που γινόταν στο Λος Άλαμος του Νέου Μεξικού και δεν έμαθε ότι είχε κατασκευαστεί βόμβα πυρηνικής σχάσεως μέχρις ότου έπεσε η πρώτη βόμβα στη Χιροσίμα το 1945, το όνομα του είχε συνδεθεί στενά με τον ερχομό της ατομικής εποχής. Η μεγάλη ειρωνεία γι' αυτόν τον ιδεαλιστή διανοούμενο, ήταν ότι χάρις στο φημισμένο αξίωμά της ισοδυναμίας μάζας-ενέργειας, η ανθρωπότητα γνώρισε την εφαρμογή του, με τη δημιουργία ατομικών και υδρογονικών βομβών, δηλαδή των πιο καταστρεπτικών όπλων που γνώρισε ποτέ η ανθρωπότητα.

Ανήσυχος όμως, πριν να ρίξουν οι Αμερικανοί την ατομική βόμβα, έστειλε άλλο ένα γράμμα στον Ρούζβελτ ζητώντας του να μην την ρίξει και προειδοποιώντας δημόσια για τους κινδύνους που έρχονται για την ανθρωπότητα.

Η θεωρία της Σχετικότητας τον έκανε γνωστό στο ευρύ κοινό αν και αποτελούσε μυστήριο για την πλειοψηφία του κόσμου. «Γιατί άραγε ενώ δεν με καταλαβαίνει κανείς, με συμπαθούν όλοι;» είχε διερωτηθεί σε συνέντευξή του στην εφημερίδα The New York Times τον Μάρτιο του 1944.

Χαρακτηριστικές είναι οι απόψεις του για την θρησκεία

«Η επιστήμη κατηγορήθηκε για κατώτερη ηθικότητα, αλλά αυτή η κατηγορία είναι άδικη. Η ηθική συμπεριφορά του ανθρώπου μπορεί να βασίζεται αποτελεσματικά στην συμπάθεια, στην ανατροφή και στους κοινωνικούς δεσμούς, δεν είναι απαραίτητη η θρησκευτική βάση. Θα ήταν σίγουρα πολύ μικρόχαρος ο άνθρωπος που θα περιοριζόταν από το φόβο και την τιμωρία ή την ελπίδα της μετά θάνατον ανταμοιβής».
«Μόνο το κοσμικό θρησκευτικό συναίσθημα είναι το ισχυρότερο και ευγενέστερο κίνητρο για την επιστημονική έρευνα. Η θρησκεία των απλών ανθρώπων είναι διαφορετική από των επιστημόνων. Για τους απλούς ανθρώπους ο Θεός
  είναι ένα Όν που ελπίζουν να επωφεληθούν από την καλοσύνη του, και που φοβούνται την τιμωρία του».
«Το θρησκευτικό όμως συναίσθημα των επιστημόνων παίρνει τη μορφή ενός παράφορου θαυμασμού του φυσικού νόμου που αποκαλύπτει μια ανώτερη διάνοια.»
«Πιστεύω στον θεό του Σπινόζα, που αποκαλύπτει τον εαυτό του στη σοφή αρμονία του κόσμου, και όχι σ` έναν θεό που ασχολείται με τις τύχες και τις πράξεις των ανθρώπων».
«Θέλω να ξέρω τις σκέψεις του Θεού. ΄Ολα τα άλλα είναι λεπτομέρειες».
«Δεν υπάρχει τίποτα το θεϊκό στην ηθική. Είναι μια καθαρά ανθρώπινη υπόθεση».

Αρνούμενος σαφώς τον αθεϊσμό, ο Einstein διατύπωνε μια πίστη στον «Θεό του

 

Σπινόζα που αποκαλύπτει τον εαυτό του στην αρμονία του όλων όσων υπάρχουν στον Κόσμο»

Σταχυολογούμε μερικές άλλες ρήσεις του:

«Η επαφή με το μυστήριο είναι η ωραιότερη εμπειρία του ανθρώπου».
«Αν είχα καταλάβει από πριν την έννοια του χρόνου, θα είχα γίνει ωρολογοποιός».
«Πιστεύω πως η αγάπη είναι πολύ καλύτερος δάσκαλος από την αίσθηση καθήκοντος».
«Δεν ενδιαφέρομαι για διδακτορικά... τη βαρέθηκα όλη αυτή την κωμωδία».
«Για να με τιμωρήσει για την περιφρόνησή μου στις αυθεντίες, η μοίρα έκανε κι εμένα μια αυθεντία».
«Η πραγματική αξία της ανθρώπινης ύπαρξης καθορίζεται βασικά από το μέτρο και την αίσθηση που ο ίδιος έχει για τον εαυτό του».
«Μόνο αν ζεις για τους άλλους αξίζει να ζεις».
«Αν δεν υπάρχει τίμημα δεν υπάρχει και αξία».
«΄Οσο περισσότερα όπλα κατασκευάζει μια χώρα τόσο πιο ανασφαλής γίνεται: όταν κατέχεις όπλα αποτελείς στόχο επίθεσης».
«Ο Θεός είναι πολυμήχανος αλλά όχι κακεντρεχής».
«Η επιστήμη θα λιμνάσει αν δημιουργείται για να υπηρετεί ρεαλιστικούς σκοπούς».
«Η φύση κρύβει τα μυστικά της επειδή είναι μεγαλειώδης, όχι επειδή είναι κατεργάρα».
«Ποτέ μην κάνεις κάτι εναντίον της συνείδησης σου ακόμη και αν το απαιτεί το κράτος».
«Το αιώνιο μυστήριο του κόσμου είναι η δυνατότητα κατανόησής του. Το γεγονός ότι ο κόσμος είναι κατανοητός, αποτελεί θαύμα».
«Απεχθάνομαι το συνδυασμό εκλεπτυσμένης ευφυΐας και ανήθικου χαρακτήρα».
«΄Οπου υπάρχει αγάπη, δεν υπάρχει επιβολή».
«΄Οποιος δεν ξεγελάστηκε ποτέ από ένα ψέμα, δεν γνωρίζει τι θα πει μακαριότητα».
«Ο γάμος είναι σκλαβιά που την έκαναν να φαίνεται εκλεπτυσμένη»...

ΠΙΣΩ ΣΤΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Η ζωή του

 

Γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στην πόλη Ulm της νότιας Γερμανίας. Οι γονείς του μετακόμισαν για επαγγελματικούς λόγους στο Μόναχο, όπου έμενε ένας αδελφός του πατέρα του, μηχανικός και από εκεί σύντομα στο Μιλάνο για καλύτερες επαγγελματικές προοπτικές. Ο μικρός Αλβέρτος έμεινε οικότροφος σε σχολείο του Μονάχου. Στα 15 χρόνια του σταμάτησε το σχολείο, παραιτήθηκε από τη γερμανική υπηκοότητα, διέκοψε κάθε σχέση με την εβραϊκή κοινότητα και αναχώρησε στο Μιλάνο για να συναντήσει τους γονείς του. 

Μετά από 1-2 χρόνια απραξίας σκέφτηκε να δώσει εξετάσεις στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, ως αυτοδίδακτος χωρίς απολυτήριο Λυκείου. Η προσπάθεια αυτή απέτυχε και κάποιος καθηγητής τού συνέστησε να παρακολουθήσει μαθήματα Λυκείου στο Aarau. Εκεί παρακολούθησε στα έτη 1895  - 1896 την τρίτη και τέταρτη τάξη (για μαθητές 18 και 19 ετών)! Τελικά, μετά την ολοκλήρωση των σχολικών μαθημάτων, γράφτηκε ο Αινστάιν το 1896 στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης για να σπουδάσει εκπαιδευτικός τεχνικής επαγγελματικής σχολής με φυσικομαθηματική κατεύθυνση. 

Ένας από τους καθηγητές του, ο Πέρνετ, του δήλωσε μετά από λίγο καιρό ότι, έχει μεν ενδιαφέρον και θέληση, αλλά του λείπει το μυαλό! Ο βοηθός Ζάουτερ έγραψε αργότερα ότι ο φοιτητής Αινστάιν ήταν μοναχικός, δεν υπάκουγε στις οδηγίες των εκπαιδευτικών και πέταγε τα φυλλάδια με τις οδηγίες λύσης των προβλημάτων στα σκουπίδια. Όταν σε κάποιο εργαστηριακό πείραμα προκλήθηκε έκρηξη και τραυματίστηκε ελαφρά ο 'Αινστάιν στο χέρι, ρώτησε ο καθηγητής Πέρνετ το βοηθό του «Τί γνώμη έχετε για τον 'Αινστάιν, πάλι δεν υπάκουσε στις οδηγίες μου.» Ο δε βοηθός απάντησε «Δεν έχετε άδικο κ. καθηγητά, πάντως οι λύσεις που δίνει είναι πάντα σωστές και η μεθοδολογία πολύ ενδιαφέρουσα.» Επίσης, ο μεγάλος μαθηματικός Μινκόβσκι, ο οποίος αργότερα έμελε να συμβάλει αποφασιστικά στη μαθηματική τεκμηρίωση της «Θεωρίας της Σχετικότητας», δεν είχε εκτίμηση για τις γνώσεις του νεαρού σπουδαστή της Φυσικής. 
 
 

Μετά την ολοκλήρωση των σπουδών του βρήκε ο 'Αινστάιν μία θέση ως βοηθητικός δάσκαλος στο Winterthur, απολύθηκε όμως μετά από λίγο, λόγω ανεπάρκειας. Ο ίδιος έλεγε στους γνωστούς του «Με προσέλαβαν ως βοηθητικό δάσκαλο και περίμεναν ένα Σωκράτη.» Ένας φίλος τον συνέστησε κάποια στιγμή στο διευθυντή του ελβετικού γραφείου ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη. Δουλειά του ήταν να ετοιμάζει τα έγγραφα αναγνωρίσεως των ευρεσιτεχνιών και για το σκοπό αυτό έπρεπε να περιγράφει σ' αυτά κάθε εφεύρεση σύντομα, κατανοητά και περιεκτικά. Οι ίδιοι οι εφευρέτες δεν ήταν συνήθως σε θέση να περιγράψουν την εφεύρεσή τους.  Εδώ αναδείχθηκε μια ικανότητα του  'Αινστάιν, να εμβαθύνει σε ξένες ιδέες και να αναγνωρίζει την ουσία μιας διαδικασίας ή ενός μηχανισμού, εντοπίζοντας ταυτόχρονα  τυχόν σφάλματα. Ο ίδιος εξομολογήθηκε αργότερα ότι αυτή η δουλειά τον είχε συναρπάσει και αποτελούσε και το χόμπυ του, αντί να δημοσιεύει σε περιοδικά απανωτά επιστημονικές εργασίες χωρίς ενδιαφέρον.
 

Κι όμως, κάποια στιγμή δημοσίευσε το 1905 μία εργασία με τίτλο «Μία υπόθεση για τα κβάντα του φωτός», με την οποία επεκτείνει την ανακάλυψη του Πλανκ από το έτος 1900. Τυπικά γι' αυτή την εργασία του έλαβε ο 'Αινστάιν μετά από 16 χρόνια το βραβείο Νόμπελ. Και πάλι το έτος 1905 δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά η «Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας». Με αυτή την εργασία διαπιστώνεται ότι δεν υπάρχει απόλυτος χώρος και χρόνος, αλλά όλα εξαρτώνται από τον εκάστοτε παρατηρητή, είναι σχετικά ως προς τη θέση και την κίνησή του. Αυτή η εργασία προκάλεσε τεράστια εντύπωση στον επιστημονικό κόσμο! Έκτοτε άρχισαν να επισκέπτονται τη Βέρνη σημαντικοί επιστήμονες από όλο τον κόσμο για να γνωρίσουν τον παράξενο δημόσιο υπάλληλο. Η φήμη του 'Αινστάιν προέκυψε όμως κυρίως από το γεγονός ότι ασχολήθηκαν με τις εργασίες του κορυφαίοι επιστήμονες.
 
 

 Το 1911 έγινε ο 'Αινστάιν καθηγητής στο γερμανικό Πανεπιστήμιο της Πράγας και μετά στο Βερολίνο, όπου παράλληλα με τα διδακτικά καθήκοντα ολοκλήρωσε και τη «Γενική Θεωρία της Σχετικότητας». Η θεωρία αυτή επιβεβαιώθηκε πειραματικά από 'Αγγλους επιστήμονες στη διάρκεια του α' παγκόσμιου πολέμου, με τη μέτρηση της απόκλισης του φωτός αστέρων, όταν αυτό περνάει από το βαρυτικό πεδίο μεγάλων μαζών, όπως αυτής του ήλιου. Αυτή η επιβεβαίωση έκανε τον 'Αινστάιν διάσημο και είναι περίεργο ότι η θεωρία της σχετικότητας, παρότι δυσνόητη ακόμα και για Φυσικούς, έγινε δημοφιλές ανάγνωσμα μεγάλου αριθμού μορφωμένων ανθρώπων, οι οποίοι μελετούσαν εκλαϊκευμένες περιγραφές, καλύτερη από τις οποίες ήταν για πολλές δεκαετίες αυτή του Μπ. Ράσελ.

Το 1933, όταν οι ναζί είχαν ήδη εκλεγεί στην κυβέρνηση της Γερμανίας, άρχισαν να συκοφαντούν τον 'Αινστάιν ως πράκτορα των Αμερικανών και των Αγγλογάλλων, ενοχλημένοι από το γεγονός ότι ως σημαντικότερος εκπρόσωπος της γερμανικής επιστήμης φαινόταν εκείνη την εποχή ένας εβραίος. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να αναγκαστεί να αποχωρήσει  ο μεγάλος ερευνητής από τη Γερμανική Ακαδημία Επιστημών, στην οποία είχαν κυριαρχήσει, όπως συμβαίνει πάντα στα ολοκληρωτικά καθεστώτα, μετριότητες και αναρριχητές. Εγκατέλειψε επίσης της Γερμανία, αυτή τη φορά οριστικά, με προορισμό την Αμερική. 

Με την εγκατάσταση του 'Αινστάιν στο Princeton, αρχίζει μια νέα περίοδος της ζωής του. Εκείνη την εποχή έκανε μεγάλη εντύπωση στην επιστημονική κοινότητα η ανακοίνωση του Μπορ ότι ο Χαν και ο Στράσμαν είχαν πετύχει σε εργαστήριό τους στη Γερμανία την πρώτη 

 διάσπαση του ατόμου. Αμέσως άρχισαν οι ερευνητές να επαναλαμβάνουν αυτά τα πειράματα, βομβαρδίζοντας πυρήνες ουρανίου με ουδετερόνια. Αποτέλεσμα ήταν να απελευθερώνεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, ανακάλυψη που οδήγησε στην κατασκευή της ατομικής βόμβας. Ο 'Αινστάιν πείστηκε από συναδέλφους του επιστήμονες, κυρίως από τον Τέλλερ, να συμβάλει στον αγώνα για την κατασκευή της βόμβας, φοβούμενος ότι οι ναζί θα κυρίευαν όλο τον πολιτισμένο κόσμο, αν προλάβαιναν αυτοί να αποκτήσουν το καταστροφικό όπλο. Για το σκοπό αυτό έστειλε μία επιστολή στον πρόεδρο Ρούσβελτ και του παρουσίαζε τις δυνατότητες της ατομικής βόμβας και τους κινδύνους που δημιουργούσε η κατοχή της. Τελικά οι φόβοι της επιστημονικής κοινότητας για κατάχρηση επαληθεύτηκαν από την αντίθετη πλευρά, αφού η ατομική βόμβα που κατασκευάστηκε υπό τη διεύθυνση του Οπενχάιμερ χρησιμοποιήθηκε από τις ΗΠΑ εναντίον της Ιαπωνίας, μετά την ουσιαστική λήξη του πολέμου.

Στη συνέχεια και μέχρι τέλος της ζωής του δραστηριοποιήθηκε ο 'Αινστάιν στις κινητοποιήσεις για αφοπλισμό, αφού είχε καταστεί και η Σοβιετική Ένωση πυρηνική δύναμη και είχε αρχίσει ο «ψυχρός πόλεμος», υπογράφοντας συχνά διακηρύξεις με άλλους επιστήμονες, κυρίως με τον Μπ. Ράσελ που ήταν ο κατεξοχήν ηγέτης των κινημάτων για την ειρήνη και τον αφοπλισμό. Πέθανε το 1955 στο Princeton.

ΠΙΣΩ ΣΤΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Το έργο του

 

Αινστάιν: Η θεωρία της σχετικότητας

Η γεωμετρία δεν ασχολείται με τη σχέση που υπάρχει μεταξύ των εννοιών της και των αντικειμένων της πείρας, αλλά μόνον με τη λογική σχέση που υπάρχει μεταξύ των εννοιών της. Μπορούμε, κατά συνέπεια, να πούμε ότι η πεποίθηση της αλήθειας των γεωμετρικών προτάσεων μ' αυτή την έννοια, στηρίζεται σε πειράματα αρκετά ατελή.

Αν δεν θέλουμε τα αποτελέσματα της φυσικής, της αστρονομίας και γενικά της επιστήμης να πέφτουν στο κενό, κάθε περιγραφή γεγονότων στο χώρο απαιτεί τη χρήση ενός στερεού σώματος, στο οποίο αυτά τα γεγονότα πρέπει να αναφέρονται (σώμα αναφοράς) π.χ. σύστημα Καρτεσιανών συντεταγμένων. Αυτή όμως η σχέση υποθέτει ότι οι νόμοι της ευκλείδειας γεωμετρίας ισχύουν για τις «ευθείες», όπου η ευθεία παριστάνεται, φυσικώς, από δυο σημεία σε ένα σώμα στερεό και μη ελαστικό.

Η θεωρία της γενικής σχετικότητας κάνει αναγκαίες μια τελειοποίηση και μια αλλαγή των παραπάνω αντιλήψεων.

 

Περί ειδικής σχετικότητας

Κάθε σώμα αναφοράς (σύστημα συντεταγμένων) έχει τον δικό του χρόνο. Γεγονότα που είναι ταυτόχρονα σε σχέση με έναν παρατηρητή δεν είναι ταυτόχρονα σε σχέση με κάποιον άλλο παρατηρητή (π.χ. ακίνητος και κινούμενος παρατηρητής). Σχετικότης δηλαδή του ταυτόχρονου. Μία ένδειξη χρόνου δεν έχει νόημα παρά μόνον αν δεχθεί το σώμα αναφοράς στο οποίο η ένδειξη αναφέρεται.

Πριν τη θεωρία της σχετικότητας, η κλασσική φυσική είχε πάντα δεχθεί σιωπηρά ότι η ένδειξη του χρόνου είχε μια αξία απόλυτη, δηλαδή ότι ήταν ανεξάρτητη από την κατάσταση κίνησης του σώματος αναφοράς. Βέβαια η κατάσταση δικαιολογείται απόλυτα αν θυμηθούμε ότι το 1670 ο Sir Isaac Newton είχε θεωρήσει την ταχύτητα διάδοσης του φωτός σαν άπειρη, ενώ μόλις το 1727 γίνεται η πρώτη μέτρηση της ταχύτητας του φωτός από τον J. Bradley. Παράδειγμα επιστημονικής πλάνης: Αν πιστεύαμε ότι η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στην ατμόσφαιρα είναι άπειρη, τότε θα διαπιστώναμε ότι όταν ένας ξυλοκόπος, σε απόσταση από εμάς, κόβει ξύλα και κατεβάζει το τσεκούρι δεν ακούγεται κανένας θόρυβος, αλλά όταν το ανεβάζει αμέσως μετά, στο ανώτατο σημείο του περίπου, ακούγεται ένας κρότος. Σαν αποτέλεσμα, με το δίκιο μας θα καταλήγαμε στο συμπέρασμα ότι κάπου στην ανοδική του πορεία το τσεκούρι συναντά ένα αόρατο εμπόδιο και δημιουργεί, η σύγκρουσή του με το υποτιθέμενο εμπόδιο, τον κρότο. Κάτι ανάλογο παθαίνουμε σήμερα και με τη μέτρηση του ταυτόχρονου 2 πραγμάτων, βάσει της ταχύτητας μεταδόσεως του φωτός που αντιλαμβανόμαστε με τα μάτια μας - η οποία αν και τεράστια, είναι όμως πεπερασμένη!

Όσο και αν η σχετικότητα του ταυτόχρονου μας σοκάρει, πρέπει να ζήσουμε μαζί της και να δεχθούμε και τους άλλους κλονισμούς που φέρνει! Γιατί ο χρόνος είναι θεμελιώδης έννοια της Νευτώνειας (κλασσικής) φυσικής, και μια δραστική αλλαγή στην αντίληψή μας γι' αυτόν σωριάζει ολόκληρο το οικοδόμημα της θεωρητικής φυσικής σα σπίτι από τραπουλόχαρτα. Σχεδόν τίποτα δεν μένει ανέγγιχτο. Ας πάρουμε για παράδειγμα την έννοια του μήκους, την άλλη θεμελιακή έννοια της θεωρητικής φυσικής. Επειδή το ταυτόχρονο είναι σχετικό, συνεπώς το ίδιο θα είναι και το μήκος. Και ασφαλώς δεν υπάρχει σταματημός στην επιδημία. Ταχύτητα, επιτάχυνση, δύναμη, ενέργεια - και κάθε άλλη έννοια - εξαρτώνται από τις έννοιες του χρόνου και του μήκους. Όλο το συγκρότημα της φυσικής αλλάζει. Ο Einstein καταλήγει στους μετασχηματισμούς Lorentz, οι οποίοι δίδουν λύση στο πρόβλημα της σχετικότητας των μετρήσεων 2 παρατηρητών: Ποιες είναι οι τιμές x', y', z', t' ενός γεγονότος σε σχέση με k', εάν τα μεγέθη x, y, z, t του ίδιου γεγονότος σε σχέση με k είναι γνωστά; Παρατίθενται στη συνέχεια οι μετασχηματισμοί Lorentz καθώς και ο μετασχηματισμός του Γαλιλαίου που χρησιμοποιεί η κλασσική φυσική, και ο οποίος μπορεί να παραχθεί από τον μετασχηματισμό Lorentz, αν προσδιορίσουμε στο c τιμή άπειρη:

Μετασχηματισμός Lorentz

 

Μετασχηματισμός Galilei

Ο μη ελαστικός κανόνας σε κίνηση είναι, συνεπώς, πιο κοντός απ' ό,τι ο ίδιος κανόνας σε ακινησία, και μάλιστα το μήκος του μικραίνει όσο η ταχύτητά του μεγαλώνει. Για την ταχύτητα v=c, θα είναι ίσο με 0 (μηδέν). Για πιο μεγάλες ακόμη ταχύτητες θα ήταν φανταστικό. Απ' αυτό συμπεραίνουμε ότι στη θεωρία σχετικότητας η ταχύτητα του φωτός c παίζει το ρόλο της οριακής ταχύτητας που κανένα πραγματικό σώμα δεν μπορεί να τη φθάσει ή και να την ξεπεράσει. Επίσης, εξαιτίας της κίνησής του το ρολόι δουλεύει πιο αργά απ' ό,τι το ακίνητο. Εδώ, η c παίζει επίσης το ρόλο της οριακής ταχύτητας. Επειδή όμως, δεν μπορούμε πρακτικά να μεταδώσουμε στα ρολόγια και στους κανόνες παρά μόνο κινήσεις που συγκρινόμενες με την ταχύτητα του φωτός είναι πολύ αργές, τα παραπάνω συμπεράσματα μόλις μπορούν ν' αντιμετωπιστούν απ' ευθείας στην πραγματικότητα. Ας υποθέσουμε τώρα ότι ένας αστροναύτης εκτοξεύεται μ' έναν πύραυλο με ταχύτητα 8/10 της ταχύτητας του φωτός. Αν για τον πύραυλο περάσουν 30 χρόνια, στη Γη θα έχουν περάσει 51 χρόνια. Αν ο πύραυλος κινηθεί με το 99.5% της ταχύτητας του φωτός, τότε τα 30 χρόνια στον πύραυλο αντιστοιχούν σε 300 χρόνια στη Γη. Αν κινηθεί με το 99.99% της c, τότε τα 30 χρόνια στον πύραυλο θα αντιστοιχούν σε 2121 χρόνια στη Γη! Και πάει λέγοντας...

Ο Einstein απέδειξε ότι ο Α βρίσκει πως τα ρολόγια του Β δουλεύουν με βραδύτερο ρυθμό από τα δικά του. Αφού συνήλθαμε από την έκπληξή μας - δεν είχαμε πει πως τα ρολόγια είναι το ίδιο αξιόπιστα; - θα περιμέναμε, έτσι, ότι ο Β θα έβρισκε πως τα ρολόγια του Α δουλεύουν σε γρηγορότερο ρυθμό από τα δικά του. Και όμως όχι! Ο καθένας από τους δυο βρίσκει πως τα ρολόγια του άλλου δουλεύουν σε αργότερο ρυθμό.

        Οι αμοιβαίες συστολές μηκών, όπως και οι αμοιβαίες επιβραδύνσεις ρολογιών, δεν περιέχουν αντίφαση. Από μια άποψη μάλιστα θυμίζουν τα φαινόμενα της προοπτικής. Αν π.χ. δυο άνθρωποι με το ίδιο ανάστημα που βαδίζουν μακριά ο ένας από τον άλλο, σταθούν και κοιτάξουν πίσω, ο καθένας τους θα φανεί στον άλλον μικρότερος. Και ασφαλώς, ο μόνος λόγος που αυτή η αμοιβαία συστολή δεν μας ξενίζει σαν αντίφαση, είναι πως τη συνηθίσαμε!

 

Περί ενέργειας

        Τι γίνεται όταν ένα αντικείμενο (π.χ. ηλεκτρόνιο) αρχίσει να πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός; Ο Newton είχε πει ότι η επιτάχυνση α είναι ανάλογη με τη δύναμη F που ασκείται και είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα m (που ονομάζεται επίσης αδράνεια) του αντικειμένου. Όσο πιο μεγάλη η δύναμη τόσο πιο γρήγορα αυξάνει ταχύτητα και όσο πιο μεγάλη η μάζα (η αδράνεια) τόσο πιο δύσκολο είναι να το κάνουμε να κινηθεί γρήγορα. «Newton: Μέτρο της αδράνειας ενός σώματος αποτελεί η μάζα αυτού».

Ο τύπος της μηχανικής

 

Ο τύπος του Einstein

         Ο νέος τύπος δείχνει πως όταν v=c, τότε α=0 (μηδέν), οπότε και να συνεχίσουμε την ώθηση, το ηλεκτρόνιο δεν αποκτά μεγαλύτερη ταχύτητα. Το νόημα είναι σχετικά σαφές: Όσο το ηλεκτρόνιο πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, φαίνεται να γίνεται όλο και πιο βαρύ, γιατί γίνεται όλο και πιο δύσκολο ν' αυξήσει την ταχύτητά του. Ο Einstein θέλει τώρα να δείξει πώς η ταχύτητα του ηλεκτρονίου σχετίζεται με την ενέργειά του. Ο Newton είχε δώσει τον παρακάτω τύπο της ενέργειας (κινητικής) ενός σώματος. Ο Einstein τον αναθεωρεί:

Τύπος του Newton

 

Τύπος του Einstein

         Όταν δίνουμε σ' ένα σώμα όλο και περισσότερη ενέργεια, το σώμα αυτό, αντί να κινείται γρηγορότερα, γίνεται όλο και πιο βαρύ. Αλλά τότε, αν χρειάζεται ενέργεια για ν' αποκτήσει το σώμα περισσότερη αδράνεια (μάζα), τότε η αδράνεια πρέπει να περιέχει ενέργεια. Συνεπώς, ακόμη και αν δεν βάλουμε καθόλου έργο, δηλαδή ακόμη και αν η κινητική ενέργεια είναι μηδέν, το σώμα (π.χ. ηλεκτρόνιο) εξακολουθεί να έχει μια ενέργεια (δυναμική) E=mc2. ʼρα η αδράνεια ενός σώματος εξαρτάται από την ενέργεια που περιέχει, αλλά θυμηθείτε... κανείς δεν ξέρει στην πραγματικότητα τι είναι αδράνεια - ή γιατί την έχουν τα αντικείμενα! Δεν μπορείς ν' αποδείξεις έναν ορισμό. Το μόνο που μπορείς να κάνεις είναι ν' αποδείξεις ότι έχει μια λογική! Ο Einstein δίδει ένα γενικό νόμο, πως αν ένα σώμα χάνει ή κερδίζει ένα ποσό ενέργειας με οποιαδήποτε μορφή, τότε χάνει ή κερδίζει ένα ποσό μάζας, και το αντίστροφο! Σύμφωνα μ' αυτό, αφού το c είναι τόσο μεγάλο, αν μια λάμπα ισχύος 100 Watts ακτινοβολεί για 100 χρόνια, θα χάσει από τη μάζα της κάτι λιγότερο από 30 εκατομμυριοστά του γραμμαρίου!

         Η κλασσική φυσική γνωρίζει δυο αρχές διατήρησης βασικής σημασίας, την αρχή διατήρησης της ενέργειας και την αρχή διατήρησης της μάζας. Χάρη στη θεωρία της σχετικότητας οι δύο αρχές ενώθηκαν σε μία μόνον αρχή (E=mc2). Με τη μάζα και την ενέργεια απόλυτα ισοδύναμες, κάθε σβώλος γης, κάθε φτερό, κάθε κόκκος σκόνης αντιμετωπίζονται πλέον σαν θαυμαστές δεξαμενές τρομακτικής φυλακισμένης ενέργειας.

 

Χωροχρόνος

           Ο Newton είχε δώσει για τον κόσμο μιαν εικόνα όμορφη, ταιριασμένη μέσα στον απόλυτο χώρο και στον απόλυτο χρόνο. Ο Einstein ήρθε να θρυμματίσει αυτή την εικόνα, λέγοντας ότι διαφορετικοί παρατηρητές δεν συμφωνούν για το ταυτόχρονο. Επειδή μάλιστα συμβαίνει να διαφοροποιούνται και οι μετρήσεις τους για τα μήκη, καταλήγουμε πως διαφορετικοί παρατηρητές έχουν διαφορετικά - ιδιωτικά - συστήματα χώρου και χρόνου. Παρά τις ασυμφωνίες τους όμως αυτές, οι παρατηρητές έχουν πολλά κοινά: π.χ. βρίσκουν για το φως την ίδια σταθερή ταχύτητα c. Αλλά πάνω απ' όλα κατοικούν στο ίδιο σύμπαν! Το τελευταίο μπορεί να φαίνεται υπερβολικά ολοφάνερο, αλλ' όμως μας οδηγεί στην καρδιά του προβλήματος! Διότι οι ιδιωτικοί χώροι και χρόνοι των διαφορετικών παρατηρητών δεν μπορούν να θεωρηθούν απομονωμένοι μεταξύ τους. Όπως απέδειξε ο Minkowski ανήκουν όλοι σε μία και μοναδική, παγκόσμια περιοχή που είναι μια ένωση του χώρου και του χρόνου, που ονομάστηκε χωροχρόνος. Πώς όμως οι διαφορετικοί παρατηρητές αποκτούν τους ιδιωτικούς τους χώρους και χρόνους; Μα χωρίζοντας αυτόν τον ενωμένο χωροχρόνο, με διαφορετικούς τρόπους, σε χώρο και χρόνο. Όμως προσοχή! Ο χωροχρόνος έχει 4 διαστάσεις. Ας μην προσπαθήσουμε να σχηματίσουμε μια εικόνα γι' αυτόν. Είναι τελείως αδύνατον! Ούτε ο Einstein ούτε και ο Minkowski «έβλεπαν» αυτόν τον χωροχρόνο: Οι επιστήμονες δουλεύουν μαζί του με τη βοήθεια ενός μαθηματικού μοντέλου και παρόλο που τους επιτρέπει να εκφράζονται με μεγάλη επιδεξιότητα, τους είναι επίσης αδύνατον να τον δουν! Εκ πρώτης όψεως, και το Νευτώνειο Σύμπαν ήταν τετραδιάστατο, επειδή όμως ο απόλυτος χώρος στήνεται ξεχωριστά από τον απόλυτο χρόνο, ο καθένας καταλήγει να βλέπει με 3+1 μάλλον διαστάσεις παρά με 4. Κάτι τέτοιο όμως δεν συμβαίνει με το χωροχρόνο της σχετικότητας: Ο χώρος και ο χρόνος είναι υφασμένοι μαζί τόσο θεμελιακά, που ο όρος τετραδιάστατος είναι αναπόφευκτος. Στη Νευτώνεια φυσική οι αποστάσεις είναι ίσες μεταξύ τους και παρομοίως και οι χρόνοι είναι ίσοι μεταξύ τους, των δύο παρατηρητών. Στη θεωρία όμως της σχετικότητας, μόνον η σύνθεσή τους έχει την ίδια τιμή για όλους τους παρατηρητές. Βλέπε παράδειγμα σε 3 διαστάσεις:

(Πυθαγόρειο θεώρημα)

          Από αυτή την ομοιότητα, παρακινούμεθα να θεωρήσουμε τον χρόνο σαν μια τέταρτη διάσταση που, όταν εκφραστεί σε μήκος, αναμιγνύεται λίγο-πολύ ισότιμα με τις τρεις διαστάσεις του χώρου σχηματίζοντας ένα ενιαίο σύνολο, τον τετραδιάστατο χωροχρόνο. Ο πειρασμός μαθηματικά είναι ακατανίκητος, παρόλο που ο χωροχρόνος αρνείται να μπει σε κάποια ρεαλιστική εικόνα. Ας φανταστούμε την τελεία στο τέλος της πρότασης αυτής. Φυσικά την τελεία έχουμε συνηθίσει να τη θεωρούμε σαν ένα σημείο. Στην πραγματικότητα είναι ένα σημείο μόνιμο, ένα σημείο που διαρκεί μέσα στο χρόνο, όσο υπάρχει η σελίδα αυτή. Δεν έρχεται και φεύγει σαν μια λάμψη. Έτσι μπορούμε να φανταστούμε ότι το σημείο αυτό ξετυλίγεται μέσα στο χωροχρόνο, ότι είναι κάτι σαν κορδέλα ή, όπως λέγεται, μια κοσμική γραμμή.

        Για να κάνουμε κάποια αναπαράσταση, ας φανταστούμε ότι η διάσταση του χώρου είναι ένας άξονας προς τα κάτω, πάνω στη σελίδα. Έτσι δυο κοσμικές γραμμές σαν του σχήματος θα παριστούν δυο σημεία που πλησιάζουν το ένα το άλλο. Όμως οι κοσμικές γραμμές καθαυτές δεν κινούνται.

        Στο χωροχρόνο, παρελθόν, παρόν και μέλλον είναι όλα απλωμένα μπροστά μας, ακίνητα σαν τις λέξεις ενός βιβλίου. Στον χωροχρόνο, καθετί που για μας αποτελεί το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον, εμφανίζεται ενιαία... Κάθε παρατηρητής, καθώς ο χρόνος του περνά, ανακαλύπτει - τρόπος του λέγειν - νέα στρώματα από το χωροχρόνο που τα νομίζει για διαδοχικές όψεις του υλικού κόσμου, παρόλο που πραγματικά το σύνολο των γεγονότων που αποτελούν τον χωροχρόνο υπάρχει πριν από τη γνώση του παρατηρητή γι' αυτά.

        Το χωροχρονικό συνεχές της ειδικής σχετικότητας είναι ένα Ευκλείδειο συνεχές, δηλαδή ένα Καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων με 4 διαστάσεις. Αυτό δεν ισχύει στη γενική θεωρία της σχετικότητας, όπου το πεδίο βαρύτητας παραμορφώνει το φως και συνεπώς η ταχύτητα του φωτός δεν αποτελεί πλέον μια παγκόσμια σταθερά.

 

Περισσότερη σχετικότης

        Όλες οι έννοιες που χρησιμοποιούμε για να περιγράψουμε τη φύση είναι περιορισμένες. Δεν είναι περιγραφές της πραγματικότητας, όπως έχουμε την τάση να πιστεύουμε, αλλά δημιουργήματα του νου μας. Μέρη του χάρτη και όχι του εδάφους.

        Η πίστη πως η γεωμετρία βρίσκεται ενσωματωμένη σε όλα τα φυσικά πράγματα έχει τις ρίζες της στα αρχαία χρόνια. Η γεωμετρία θεωρήθηκε σαν ο τέλειος συνδυασμός της λογικής και της ομορφιάς κι έτσι της αποδόθηκε θεϊκή καταγωγή! Η Ευκλείδεια γεωμετρία αναγνωρίστηκε σαν η τέλεια ερμηνεία της φύσης του χώρου για περισσότερους από 25 αιώνες. Χρειάστηκε να έλθει ο Einstein για να αποδείξει σε επιστήμονες και φιλοσόφους, πως η γεωμετρία δεν βρίσκεται ενσωματωμένη στη φύση αλλά στον τρόπο σκέψης μας. Το νέο πλαίσιο, ο χωροχρόνος, βρίσκει την απόλυτη εφαρμογή του σε κάθε περίπτωση φαινομένων που αφορούν μεγάλες ταχύτητες ή ισχυρά πεδία βαρύτητας. Κάθε φορά που μελετάμε φυσικά φαινόμενα με μεγάλες ταχύτητες, μας είναι εξαιρετικά δύσκολο να τα συλλάβουμε διανοητικά κι ακόμη πιο δύσκολο να τα εκφράσουμε στην κοινή γλώσσα.

       Το «παράδοξο των διδύμων» αποτελεί ίσως την πιο διαδεδομένη παραδοξολογία της σύγχρονης φυσικής: Αν ένας από τους δυο αδελφούς ταξιδέψει με τεράστια ταχύτητα στο εξωτερικό διάστημα, θα είναι κατά πολύ νεώτερος όταν επιστρέψει στη Γη, κι αυτό γιατί η καρδιά του, ο ρυθμός της κυκλοφορίας του αίματος, τα εγκεφαλικά του κύματα θ' ακολουθήσουν πολύ αργότερους ρυθμούς σε σύγκριση με τον αδελφό του που θα παραμείνει στη Γη. Ο διαστημικός ταξιδιώτης βέβαια δεν πρόκειται να νιώσει κάτι το ασυνήθιστο, αλλά κατά την επιστροφή του θα παρατηρήσει πως ο δίδυμος αδελφός του θα έχει γεράσει πολύ περισσότερο από τον ίδιο! Τα φαινόμενα αυτά μοιάζουν παράδοξα για όσο διάστημα αρνιόμαστε να τα δεχθούμε σαν τρισδιάστατες προβολές τετραδιάστατων συμβάντων, όπως οι σκιές είναι διδιάστατες προβολές τρισδιάστατων αντικειμένων. Αν είχαμε την ικανότητα να «δούμε» την τετραδιάστατη χωροχρονική πραγματικότητα, το στοιχείο της παραδοξολογίας θα εξαφανιζόταν από μόνο του!

 

Η γενική σχετικότητα

          Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας αναφέρεται σε τομείς που δεν υπάρχει πεδίο βαρύτητας. Στα πεδία βαρύτητας όμως δεν υπάρχουν σώματα μη ελαστικά που να έχουν Ευκλείδειες ιδιότητες. Η υποθετική ύπαρξη σώματος αναφοράς μη ελαστικού είναι, συνεπώς, άχρηστη στη θεωρία της γενικής σχετικότητας. Γι' αυτό, χρησιμοποιούνται σώματα αναφοράς που όχι μόνο στο σύνολό τους κινούνται μ' έναν οποιονδήποτε τρόπο, αλλά και που παθαίνουν στη διάρκεια της κίνησής τους οποιαδήποτε αλλαγή μορφής σχήματος (μαλάκια αναφοράς). Στη μεγάλη γενίκευση, που επιβάλλεται μ' αυτόν τον τρόπο στους νόμους της φύσης, βρίσκεται η μοναδική δύναμη που είναι αναπόσπαστη με την αρχή της γενικής σχετικότητας. Σύμφωνα με τη γενική σχετικότητα, η βαρύτητα επιδρά στο χωροχρόνο και τον κάνει κυρτό. Πρόκειται για μια διατύπωση που δεν συλλαμβάνεται εύκολα από την ανθρώπινη φαντασία. Ας κάνουμε όμως και πάλι μια προσπάθεια με το παράδειγμα των δύο εντόμων: Ας συγκρίνουμε λοιπόν τη γεωμετρική συλλογιστική μιας ψείρας που ζει πάνω σε μιαν επίπεδη επιφάνεια μ' εκείνη μιας άλλης παρόμοιας ψείρας που ζει στην επιφάνεια μιας σφαίρας. Η ψείρα που ζει πάνω στην επίπεδη επιφάνεια θα διαπιστώσει πως το άθροισμα των γωνιών οποιουδήποτε τριγώνου είναι πάντα 180°. Αντίθετα, η ψείρα που ζει πάνω στη σφαίρα θ' ανακαλύψει πως το άθροισμα των γωνιών ενός τριγώνου είναι πάντα μεγαλύτερο από 180° και σε ακραίες περιπτώσεις είναι ίσο με 270°. Η πρώτη ακόμη ψείρα θα διαπιστώσει ότι το μήκος της περιφέρειας κύκλου είναι ίσο με 2πr, όπου r η ακτίνα του κύκλου. Αντίθετα, η ψείρα που ζει πάνω στη σφαίρα θα διαπιστώσει ότι η περιφέρειες κύκλων έχουν πάντα μήκος μικρότερο από 2πr:

       Οι γεωμετρικές μελέτες των 2 εντόμων θα τα οδηγήσουν σε εντελώς διαφορετικούς δρόμους. Η πρώτη ψείρα θα καταλήξει στα αξιώματα και τους νόμους της Ευκλείδειας γεωμετρίας, ενώ η δεύτερη θα καταλήξει στις αρχές της σφαιρικής γεωμετρίας. Οι διαφορές τους σε μικρά μεγέθη θα είναι ασήμαντες, αλλά θα μεγαλώνουν συνεχώς, όσο οι ψείρες θ' ασχολούνται συνεχώς με όλο και μεγαλύτερα σχήματα. Οι γεωμετρικοί νόμοι ενός κυρτού χώρου θα είναι «αντι-Ευκλείδειοι», δηλαδή διαφορετικοί. Όπου υπάρχει ένα σώμα με μεγάλη μάζα, το διάστημα γύρω του είναι κυρτό και ο βαθμός της κυρτότητας, δηλαδή ο βαθμός της απόκλισης από την Ευκλείδεια γεωμετρία, εξαρτάται πάντα από τη μάζα του αντικειμένου. Η βαρύτητα δεν μπορεί να περιοριστεί στα όρια του τρισδιάστατου χώρου, αλλά επεκτείνεται στην περιοχή του τετραδιάστατου χωροχρόνου. Στην περιοχή του κυρτού χωροχρόνου, οι παραμορφώσεις που προκαλεί η βαρύτητα δεν αφορούν μόνον τις χωρικές σχέσεις που περιγράφει η γεωμετρία του Riemman αλλά και τις χρονικές σχέσεις, δηλαδή τα χρονικά διαστήματα. Η ροή του χρόνου δεν ακολουθεί σταθερό ρυθμό, αλλά μεταβάλλεται ανάλογα με την κυρτότητα της κάθε περιοχής και σύμφωνα με τη διανομή της μάζας των σωμάτων.

 

Η καμπυλότης του χωροχρόνου

       Σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η βαρύτητα δεν αντιμετωπίζεται σαν δύναμη, αλλά σαν έμφυτη καμπυλότητα του χωροχρόνου. Μικρά σώματα σαν τους πλανήτες κινούνται σε τροχιές γύρω από τον ήλιο όχι από την έλξη του ήλιου, αλλά επειδή απλούστατα, στον καμπυλωμένο χωροχρόνο γύρω από τον ήλιο δεν υπάρχουν ευθείες κοσμικές γραμμές. Μια ευθεία γραμμή μπορεί να οριστεί σαν η συντομότερη απόσταση ανάμεσα σε 2 σημεία. Στον καμπυλωμένο χωροχρόνο οι κινήσεις των πλανητών αντιπροσωπεύονται από τις γεωδαισιακές γραμμές - το ανάλογο των συντομότερων αποστάσεων σε καμπύλες επιφάνειες. Έτσι, οι πλανήτες, σαν ελεύθερα σώματα, υπακούουν στον πρώτο νόμο του Newton, τον νόμο της αδράνειας - όπως αυτός μεταφέρεται στον καμπυλωμένο χωροχρόνο. Δύο διαγράμματα ίσως μας βοηθήσουν:

       Το πρώτο δείχνει πάνω στη σελίδα μας τον τρισδιάστατο χώρο γύρω από τον ήλιο, καμπυλωμένο από τη βαρύτητα (με την καμπυλότητα υπερβολικά τονισμένη). Εξαιτίας της καμπυλότητας, ένας πλανήτης στο P που έχει την τάση να κινηθεί προς τα δεξιά πάνω σε ευθεία γραμμή, αντί να κινηθεί έτσι, θ' ακολουθήσει κάποια καμπύλη τροχιά PQ. Έτσι, μπορούμε ίσως ν' αντιληφθούμε γιατί ένας πλανήτης διαγράφει μια τροχιά γύρω από τον ήλιο. Το διάγραμμα όμως αυτό είναι ελαττωματικό, γιατί δεν δείχνει ούτε τον χρόνο ούτε την καμπυλότητά του. Έτσι είναι παραπλανητικό, γιατί η κύρια αιτία της πλανητικής κίνησης δεν είναι τόσο η καμπύλωση του χώρου, όσο η καμπύλωση του χρόνου που, όπως είδαμε, συνδέεται με τη μεταβολή της ταχύτητας του φωτός σ' ένα βαρυτικό πεδίο.

Η καμπυλότητα του χρόνου δεν μπορεί εύκολα να παρασταθεί γραφικά. Χωρίς να τη δείξουμε, ας δούμε στη συνέχεια και το δεύτερο διάγραμμα με τον χρόνο σαν κατακόρυφο άξονα πάνω στη σελίδα μας:

         Η διπλή γραμμή είναι η κοσμική γραμμή του ήλιου μέσα στο χρόνο. Η ελικοειδής γραμμή παριστάνει την κοσμική γραμμή ενός πλανήτη, μια γεωδαισιακή γραμμή του καμπυλωμένου χωροχρόνου γύρω από τον ήλιο. Ας φανταστούμε ότι είμαστε πάνω σε μια πλατφόρμα που παριστά το «παρόν» μας. Επειδή το παρόν μας κινείται προς το μέλλον, η πλατφόρμα στο διάγραμμα θα ανυψωθεί, αφού παραστήσαμε τον χρόνο με διεύθυνση προς τα πάνω. Καθώς η πλατφόρμα ανυψώνεται, η έλικα θα τη συναντήσει σε διαδοχικά σημεία που από την πλατφόρμα θα φαίνονται σαν ένα μοναδικό σημείο της τροχιάς γύρω από τον ήλιο.

         Καθένα από τα δυο αυτά διαγράμματα ήταν εν γνώσει μας ελαττωματικό. Παρόλ' αυτά, το καθένα με τον τρόπο του μας δίνει κάποια ένδειξη περί τίνος πρόκειται, και αν τα συγκρατήσουμε - έστω και ασαφή - στο μυαλό μας, θα έχουμε μια όχι και τόσο κακή εικόνα του βαρυτικού κόσμου του Einstein.

 

Η μεγαλοφυία

         Βλέποντας πόσο επισφαλές ήταν το εξωτερικό μέρος της θεμελίωσης που πάνω της ο Einstein έχτισε τη θεωρία του, νιώθουμε ν' αυξάνει ο θαυμασμός μας για τη διαίσθηση που τον οδήγησε στο αριστούργημά του. Μήπως άλλωστε επισφαλή δεν ήταν και τα θεμέλια της θεωρίας του Newton; Και μήπως πάλι ο Maxwell δεν έχτισε την ηλεκτρομαγνητική θεωρία πάνω σ' ένα παράξενο μηχανικό μοντέλο που και ο ίδιος έβρισκε απίστευτο; Φαίνεται σαν η μεγαλοφυία σπρωγμένη από έμπνευση να ξέρει από το ξεκίνημα, μ' έναν νεφελώδη τρόπο, το σκοπό που πρέπει να πετύχει. Στο βασανιστικό της ταξίδι μέσ' από μια αχαρτογράφητη περιοχή ενισχύει την πεποίθησή της με επιχειρήματα που ακολουθούν μάλλον κάποιο φροϋδικό παρά λογικό πλάνο. Τα επιχειρήματα αυτά από τη φύση τους δεν μπορεί να είναι άψογα, αφού ουσιαστικά εξυπηρετούν μια εξωλογική, διορατική, υποσυνείδητη έμπνευση. Στ' αλήθεια, δεν μπορούμε να απαιτούμε να είναι άψογα με τα αυστηρά λογικά κριτήρια, αφού αυτός που δημιουργεί μια επιστημονική επανάσταση πρέπει να χτίσει πάνω στις ιδέες που πρέπει να αντικαταστήσει!

 

Επαλήθευση

       Ήταν όμως οι εξισώσεις του Einstein, οι 10 τανυστικές βαρυτικές εξισώσεις πεδίου που διαμορφώνουν την καμπυλότητα του χωροχρόνου, αξιόπιστες; Αυτό μπορούσε να ελεγχθεί αμέσως. Η κίνηση του πλανήτη Ερμή δεν συμμορφωνόταν τέλεια στη Νευτώνεια θεωρία. Το περιήλιό του (το πλησιέστερο στον ήλιο σημείο της τροχιάς του) είχε παρατηρηθεί ότι προχωρούσε 5600΄΄ κάθε αιώνα και παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος μπορούσε να εξηγηθεί με τη Νευτώνεια θεωρία, έμενε κάποιο υπόλοιπο 45΄΄ χωρίς κάλυψη. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας μπόρεσε να καλύψει το έλλειμμα αυτό, υπολογίζοντας 43΄΄ πρόσθετη προώθηση του περιήλιου του Ερμή ανά αιώνα. Ας σημειωθεί, ότι σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, που απομακρύνεται λίγο από αυτήν του Newton, υπάρχει μια μικρή διαφορά από τον νόμο της τροχιακής κίνησης των Kepler-Newton, έτσι που η γωνία που διαγράφει η ακτίνα ήλιος-πλανήτης, ανάμεσα σ' ένα περιήλιο και στο επόμενο, διαφέρει από τη γωνία της ολοκληρωμένης περιφοράς (δηλαδή από τις 360°), διότι ο μεγάλος άξονας της έλλειψης γυρίζει γύρω από τον ήλιο στην κατεύθυνση της τροχιακής κίνησης του πλανήτη. Αυτή όμως η περιστροφή για τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος είναι τόσο μικρή που δεν μπορεί να διαπιστωθεί με τα όργανα μετρήσεων.

          Απεδείχθη επίσης η εκτροπή του φωτός από το πεδίο βαρύτητας, παίρνοντας φωτογραφίες των άστρων που γειτονεύουν στον ήλιο, κατά τη διάρκεια μιας ολικής του έκλειψης και μια φορά που ο ήλιος έλειπε από τη συγκεκριμένη θέση του ουρανού, όπου βρισκόταν όταν τραβήχθηκε η πρώτη φωτογραφία.

 

Κλασσική φυσική

          Αν οι εξισώσεις της θεωρίας της γενικής σχετικότητας περιορισθούν στην περίπτωση όπου τα πεδία βαρύτητας πρέπει να θεωρούνται αδύνατα και όπου όλες οι μάζες μετακινούνται, σε σχέση με το σύστημα συντεταγμένων, με ταχύτητες που είναι πολύ μικρές συγκρινόμενες μ' αυτή του φωτός, έχουμε τη θεωρία του Newton σαν πρώτη πολύ καλή προσέγγιση, η οποία έτσι βγαίνει χωρίς καμία υπόθεση, ενώ ο Newton ήταν υποχρεωμένος να υποθέσει ότι η έλξη ανάμεσα σε υλικά σημεία είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασής τους. Αν αυξηθεί η ακρίβεια υπολογισμού, διαπιστώνονται διαφορές από τη θεωρία του Newton, που βέβαια ξεφεύγουν ακόμη όλες από την παρατήρηση εξαιτίας της μικρότητάς τους. Αυτή η συμφωνία πάει τόσο μακριά που δεν βρέθηκαν ως τώρα παρά λίγες συνέπειες της θεωρίας της σχετικότητας προσιτές στο πείραμα όπου δεν οδηγεί η προ της σχετικότητας Νευτώνεια φυσική, παρά τη βαθιά διαφορά των βασικών υποθέσεων των δύο θεωριών. Η θεωρία της σχετικότητας βρήκε τεράστια εφαρμογή στον υποατομικό κόσμο των ιλιγγιωδών ταχυτήτων.

 

Μαύρες τρύπες

          Το πιο εντυπωσιακό αποτέλεσμα της κυρτότητας του χωροχρόνου, στην περιοχή της αστροφυσικής είναι ο θάνατος των άστρων. Πεθαίνοντας από βαρύτητα, το άστρο γίνεται όλο και πιο πυκνό. Η δύναμη της βαρύτητας στην επιφάνειά του γίνεται συνεχώς ισχυρότερη και, κατά συνέπεια, ο χωροχρόνος γύρω του υιοθετεί μιαν όλο και μεγαλύτερη κυρτότητα. Η αυξανόμενη βαρύτητα στην επιφάνεια του άστρου εμποδίζει οποιαδήποτε διαφυγή σωματιδίων ή ενέργειας προς το διάστημα. Από ένα σημείο κι έπειτα, ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από την επιφάνειά του, εφόσον η βαρύτητα είναι ισχυρότερη από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η επικοινωνία με τα άλλα άστρα, και γενικά με τον εξωτερικό χώρο, παύει να υφίσταται. Πράγμα που σημαίνει ότι μας είναι αδύνατο να δούμε ένα τέτοιο άστρο και για τον λόγο αυτό το ονομάζουμε μαύρη τρύπα. Οι μαύρες τρύπες αντιπροσωπεύουν τις ιδανικές εκφράσεις της σχετικιστικής θεωρίας. Η ισχυρή κυρτότητα του χωροχρόνου στην περιοχή τους δεν περιορίζει μόνο την εκπομπή του φωτός, αλλά παράλληλα εξαφανίζει την έννοια του χρόνου. Αν υποτεθεί ότι είχαμε στη διάθεσή μας ένα εκπληκτικό ρολόι, ικανό να τοποθετηθεί και να λειτουργήσει στην επιφάνεια ενός άστρου που πεθαίνει, θα βλέπαμε πως, μετά τη διακοπή της εκπομπής του φωτός, θα σταματούσαν και οι χτύποι του ρολογιού, όχι εξαιτίας κάποιας βλάβης, αλλά επειδή στα πλαίσια ενός τόσο κυρτού και τόσο πυκνού σώματος όπως η μαύρη τρύπα, η ροή του χρόνου χάνει τη σημασία της και παύει να υφίσταται. Το όλο θέμα και πάλι ανάγεται στη φύση και στη θέση του παρατηρητή. Και αυτό, γιατί στο εσωτερικό του άστρου που πεθαίνει δεν παρατηρείται τίποτε το αφύσικο, ακόμη και όταν η εκπομπή του φωτός γίνει αδύνατη. Ο χρόνος στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας συνεχίζει ν' ακολουθεί τη φυσιολογική του ροή. Ας θέσουμε τώρα το ερώτημα: Πότε πεθαίνει ένα άστρο στην πραγματικότητα; Από την άποψη της σχετικιστικής θεωρίας που μας προσέφερε την παραπάνω περιγραφή, το ερώτημα αυτό δεν έχει απάντηση ούτε νόημα. Η διάρκεια της ζωής ενός άστρου που πεθαίνει είναι σχετική και εξαρτάται από το πλαίσιο αναφοράς που χρησιμοποιεί ο παρατηρητής. Στη γενική θεωρία της σχετικότητας οι κλασσικές έννοιες του χώρου και του χρόνου, σαν απόλυτες και ανεξάρτητες φυσικές οντότητες, διαγράφονται οριστικά. Από τη μια μεριά, όλες οι μετρήσεις που αφορούν το χώρο και το χρόνο είναι σχετικές και εξαρτώνται από την κατάσταση της κίνησης του παρατηρητή. Από την άλλη μεριά, η όλη δομή του χωροχρόνου συνδέεται άμεσα και αδιαχώριστα με τη διανομή της μάζας. Ο χώρος είναι κυρτός σε μιαν ανεξάρτητη ποικιλία καμπυλότητας και ο χρόνος ακολουθεί διαφορετικούς ρυθμούς ροής στα διαφορετικά σημεία του σύμπαντος. Επίσης, εφόσον τα υποατομικά σωματίδια μπορούν να κινηθούν σύμφωνα ή αντίθετα με τη ροή του χρόνου, όπως μπορούν να κινηθούν δεξιά και αριστερά μέσα στον χώρο, η μονοδρομική αντίληψη του χρόνου χάνει τη σημασία της!

 

Αιτιότητα

            Οι περισσότεροι πιστεύουν ότι ο χρόνος κυλάει. Στην πραγματικότητα μένει εκεί που βρίσκεται. Για το απόλυτο δεν υπάρχει ούτε χρόνος, ούτε χώρος, ούτε αιτιότητα. Ενώ η Ευρωπαϊκή σκέψη προσπάθησε να εντοπίσει την πραγματικότητα στην ουσία, ο μυστικισμός (η αρχαία ανατολική φιλοσοφία) την αναζήτησε στις σχέσεις! Οι Βουδιστές συνέλαβαν τα αντικείμενα σαν γεγονότα και όχι σαν υλικά πράγματα!

 

Το κενό και η ύλη

           Οι ατομικές αντιλήψεις τόσο του Δημόκριτου όσο και του Newton βασίστηκαν στη θεμελιώδη διάκριση ανάμεσα στην ύλη και τον «κενό» χώρο. Από την άποψη της γενικής σχετικότητας, η διάκριση αυτή καταργείται. Όπου υπάρχει ένα σώμα με μεγάλη μάζα, εκεί θα υπάρχει αναγκαστικά κι ένα πεδίο βαρύτητας. Και αυτό το πεδίο εκδηλώνεται σαν η κυρτότητα του χώρου που περιβάλλει το σώμα αυτό. Ωστόσο δεν θα πρέπει να νομίζουμε ότι το πεδίο «γεμίζει» τον χώρο και τον υποχρεώνει να «γίνει» κυρτός. Δεν υπάρχει διάκριση ανάμεσα στις 2 έννοιες: Το πεδίο είναι ο κυρτός χώρος. Στη γενική σχετικότητα, το πεδίο βαρύτητας και η δομή ή η γεωμετρία του χώρου ταυτίζονται. Στις εξισώσεις πεδίου του Einstein εκφράζονται με την ίδια μαθηματική ποσότητα. Λέει σχετικά ο Einstein: «Είμαστε υποχρεωμένοι να δούμε την ύλη σαν σύνθεση των περιοχών του χώρου, όπου το πεδίο εμφανίζει μιαν ιδιαίτερη ένταση. Σε αυτό το νέο είδος φυσικής δεν υπάρχει θέση για το πεδίο και την ύλη. Η μόνη πραγματικότητα είναι το πεδίο». Η ανακάλυψη πως η μάζα δεν είναι τίποτα περισσότερο παρά μια μορφή ενέργειας μας υποχρέωσε να μεταβάλουμε ριζικά τις απόψεις μας ως προς τα σωματίδια. Στη σύγχρονη φυσική, η μάζα δεν συνδέεται πλέον με την υλική ουσία, και, κατά συνέπεια, τα σωματίδια δεν θεωρούνται πλέον σαν τα θεμελιώδη συστατικά της ύλης, αλλά σαν συμπυκνώσεις ενέργειας. Τα σωματίδια δεν πρέπει να απεικονίζονται σαν στατικά τρισδιάστατα αντικείμενα, σαν αναρίθμητες μικροσκοπικές μπαλίτσες ή κόκκοι άμμου, αλλά σαν τετραδιάστατες οντότητες του χωροχρόνου. Από την άποψη του χώρου μοιάζουν με αντικείμενα που διαθέτουν κάποια μάζα, ενώ από την άποψη του χρόνου μοιάζουν περισσότερο σαν εξελικτικές διαδικασίες που απαιτούν την αντίστοιχη για την πραγματοποίησή τους ενέργεια. Η θεωρία των κβάντα απέδειξε ότι τα σωματίδια δεν είναι απομονωμένοι κόκκοι ύλης, αλλά πρότυπα πιθανοτήτων, δεσμοί ενός αδιάσπαστου κοσμικού πλέγματος. Η θεωρία του πεδίου, που μας προτείνει η σύγχρονη φυσική, μας υποχρεώνει να εγκαταλείψουμε την κλασσική διάκριση ανάμεσα στο κενό και στην ύλη, μάλιστα δε από τη στιγμή που αποδείχθηκε πως τα στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να γεννηθούν αυθόρμητα από το κενό, χωρίς την παρουσία νουκλεονίου ή άλλου ισχυρού σωματιδίου. Το κενό δεν είναι κενό! Αντίθετα περιέχει έναν απεριόριστο αριθμό σωματιδίων που δημιουργούνται και εξαφανίζονται ασταμάτητα. Μια βουδιστική σούτρα λέγει: «Η μορφή είναι το κενό, το κενό είναι η μορφή. Το κενό δεν διαφέρει από τη μορφή, η μορφή δεν διαφέρει από το κενό. Ό,τι είναι το κενό είναι και η μορφή, ό,τι είναι η μορφή είναι και το κενό!». Το κενό είναι στην πραγματικότητα ένα ολοζώντανο κενό! Οι περισσότεροι σύγχρονοι φυσικοί θεωρούν την ανακάλυψη του δυναμικού χαρακτήρα του κενού σαν τη σημαντικότερη στην ιστορία της επιστήμης. Το κενό έπαψε να θεωρείται σαν το παθητικό και αμέτοχο πλαίσιο της διαδραμάτισης των φυσικών φαινομένων και αναγνωρίστηκε σαν μια δυναμική κατάσταση πρωταρχικής σημασίας. «Όποιος μάθει πως το μεγάλο κενό είναι γεμάτο από τσι, καταλαβαίνει πως δεν υπάρχει ανυπαρξία» (Τσανγκ Τσάι). Όταν είμαστε υγιείς δεν αντιλαμβανόμαστε τα διαφορετικά μέρη του σώματός μας, αλλά αντιλαμβανόμαστε το σώμα μας σαν ένα αδιάσπαστο σύνολο. Η αντίληψη αυτή δημιουργεί το αίσθημα της υγείας και της χαράς.

 

Η δομή του διαστήματος

          Σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, οι γεωμετρικές ιδιότητες του χώρου δεν είναι ανεξάρτητες, επηρεάζονται από την ύλη. Συνεπώς δεν υπάρχει ζήτημα, στον κόσμο μας, ακριβούς ισχύος της Ευκλείδειας γεωμετρίας. Είναι όμως δυνατό ο κόσμος μας να διαφέρει λίγο μόνον από έναν κόσμο Ευκλείδειο, και η υπόθεση αυτή είναι πολύ πιθανή διότι ακόμη και μάζες του μεγέθους του Ήλιου μας έχουν μια πολύ περιορισμένη επίδραση στη μετρική του περιβάλλοντος διαστήματος. Θα μπορούσαμε να φανταστούμε τον κόσμο μας, πως συμπεριφέρεται, από γεωμετρικής άποψης, σαν μια επιφάνεια ακανόνιστα καμπυλωτή στη λεπτομέρεια, αλλά που δεν ξεφεύγει πουθενά με υπολογίσιμο τρόπο από ένα επίπεδο, όπως για παράδειγμα η επιφάνεια μιας λίμνης ταραγμένης από μικρά κύματα. Ο υπολογισμός δείχνει πως αν η ύλη ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένη, ο κόσμος θα έπρεπε αναγκαία να είναι σφαιρικός (ή ελλειπτικός). Επειδή όμως η ύλη είναι στη λεπτομέρεια ανώμαλα καταμερισμένη, ο πραγματικός κόσμος ξεφεύγει στην πραγματικότητα από το σφαιρικό σχήμα, θα είναι σχεδόν σφαιρικός. Θα πρέπει όμως απαραίτητα να είναι πεπερασμένος αλλά όχι περιορισμένος. Πράγματι, υπάρχει δυνατότητα ενός πεπερασμένου κόσμου και εντούτοις μη περιορισμένου. Ας θυμηθούμε τους κόσμους των δύο εντόμων: Για την ψείρα που ζει στη σφαίρα ο κόσμος είναι πεπερασμένος και εν τούτοις χωρίς όρια! Αυτή η σφαιρική επιφάνεια της ψείρας είναι δύο διαστάσεων. Εύκολα πειθόμαστε ότι το σφαιρικό διάστημα με τρεις διαστάσεις είναι τελείως ανάλογο μ' αυτό των δύο διαστάσεων. Είναι περιορισμένο, αλλά δεν έχει άκρη (όρια). Συμπεραίνεται από αυτά που είπαμε ότι κλειστά διαστήματα χωρίς όρια είναι δυνατά. Ανάμεσα σ' αυτά, το σφαιρικό διάστημα (ή ελλειπτικό) διακρίνεται για την απλότητά του, δεδομένου ότι όλα τα σημεία είναι ισοδύναμα.

 

Μνημειώδη γνωμικά του Einstein

Η επαφή με το μυστήριο είναι η ωραιότερη εμπειρία του ανθρώπου.

Τι ξέρει το ψάρι για το νερό, που μέσα του περνά ολόκληρη τη ζωή του;

Η απάντηση είναι «ναι» ή «όχι», ανάλογα με την ερμηνεία.

Αν είχα καταλάβει από πριν την έννοια του χρόνου, θα είχα γίνει ωρολογοποιός.

Δεν μπορώ να πιστέψω πως ο θεός παίζει ζάρια στο Σύμπαν.

Πιστεύω πως η αγάπη είναι πολύ καλύτερος δάσκαλος από την αίσθηση καθήκοντος.

Δεν έχω κανένα ιδιαίτερο ταλέντο. Απλώς, είμαι με πάθος περίεργος.

Δεν ενδιαφέρομαι για διδακτορικά... τη βαρέθηκα όλη αυτή την κωμωδία.

Για να με τιμωρήσει για την περιφρόνησή μου στις αυθεντίες, η μοίρα έκανε κι εμένα μια αυθεντία.

Πιστεύω στο θεό του Σπινόζα, που αποκαλύπτει τον εαυτό του στη σοφή αρμονία του κόσμου, και όχι σ' έναν θεό που ασχολείται με τις τύχες και τις πράξεις των ανθρώπων.

Στη διάρκεια της ζωής μου έμαθα ένα πράγμα: Ότι όλη μας η επιστήμη, σε σύγκριση με την πραγματικότητα, είναι πρωτόγονη και παιδαριώδης - αλλά παρόλ' αυτά είναι το πιο πολύτιμο πράγμα που έχουμε.

ΠΙΣΩ ΣΤΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ