Τι είναι επιστημονικό;

Επιστήμη είναι η πίστη στην άγνοια των ειδικών.

Ρίτσαρντ Φάινμαν

Τον Νοέμβριο του 1964, ένας από τους πιο διακεκριμένους θεωρητικούς φυσικούς του 20^ου αιώνα, ο Ρίτσαρντ Φάινμαν, έδωσε επτά συναρπαστικές διαλέξεις –υπό τον τίτλο Ο Χαρακτήρας του Φυσικού Νόμου– στο Πανεπιστήμιο του Κορνέλ, στη Νέα Υόρκη των ΗΠΑ. Χαριτολογώντας για τη σχετικότητα του Αϊνστάιν με το μοναδικό του χιούμορ μπροστά σε ένα ενθουσιώδες (γενικό) κοινό, ο Φάινμαν επισήμανε ότι υπήρχε μια εποχή όπου οι εφημερίδες έγραφαν ότι μόνο 12 άνθρωποι καταλαβαίνουν τη σχετικότητα, όμως ο ίδιος θεωρούσε πιθανότερο να υπήρχε μια εποχή όπου μόνο ένας στ’ αλήθεια την καταλάβαινε: ο ίδιος ο Αϊνστάιν που έγραψε την εργασία του σ’ αυτήν. Ωστόσο –και κλιμακώνοντας την ευφυολογία του για θεωρίες που εμπνέουν φόβο–, ο Φάινμαν αποφάνθηκε: «νομίζω ότι μπορώ με ασφάλεια να σας πω ότι κανένας δεν καταλαβαίνει την κβαντομηχανική».

Αν υπήρχε 1 άνθρωπος στον κόσμο, εκείνη την εποχή, που καταλάβαινε την κβαντομηχανική, αυτός ήταν σίγουρα ο Ρίτσαρντ Φάινμαν. Λίγους μήνες μετά από τις θρυλικές διαλέξεις του στο Κορνέλ, τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ για τη δουλειά του στην κβαντομηχανική, και πιο συγκεκριμένα, για τη συνεισφορά του στην ανάπτυξη της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, μιας θεωρίας που ενσωματώνει σε ένα εξηγητικό σχήμα όλα τα ποικίλα φαινόμενα αλληλεπίδρασης των σωματιδίων που φέρουν φορτίο (όπως τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια) με τα φωτόνια.

Φυσικά, ο Φάινμαν δε σοβαρολογούσε με το πνευματώδες του απόφθεγμα για την κβαντομηχανική. Στην πραγματικότητα, αυτό που εννοούσε, καλυμμένα με το λεπτό του χιούμορ, ήταν ότι, παρά την ευρύτατη χρήση της κβαντικής μηχανικής σε ετερόκλιτα πεδία, παρά την απίθανη και συνομολογημένη πειραματική της επιτυχία, κανένας δεν κατανοούσε θεμελιωδώς το τι ακριβώς σήμαινε. [1]

Όμως, για τον Φάινμαν, η άγνοια αποτελούσε το κατεξοχήν δηλωτικό γνώρισμα του επιστήμονα∙ ενόσω η αμφιβολία συνιστούσε την αδιάφευκτη υπαρξιακή του συνθήκη: «Η επιστήμη είναι μια κουλτούρα αμφιβολίας» ήταν μια από τις πιο διάσημες –και αντιπροσωπευτικές της αντίληψής– του ρήσεις. Σε μια άλλη, εξίσου διάσημη ομιλία του, αυτήν τη φορά στο Καλτέκ (Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια) το 1955, ο Φάινμαν ενέκυψε στη διαπλοκή της επιστήμης με την αμφιβολία και την άγνοια:

Ο επιστήμονας έχει μεγάλη εμπειρία στην άγνοια, την αμφιβολία και την αβεβαιότητα, και αυτή η εμπειρία είναι πολύ μεγάλης σημασίας, νομίζω. […] Έχουμε βρει ότι, για να κάνουμε πρόοδο, είναι υψίστης σημασίας να αναγνωρίζουμε την άγνοια και να αφήνουμε χώρο στην αμφιβολία. […] Εμείς οι επιστήμονες είμαστε συνηθισμένοι σε αυτό, και το παίρνουμε σαν δεδομένο ότι είναι απολύτως συνεπές να μην είσαι σίγουρος – ότι είναι πιθανό να ζεις και να μην ξέρεις. […] Η ελευθερία μας να αμφισβητούμε γεννήθηκε από έναν αγώνα ενάντια στην αυθεντία, την πρώιμη εποχή της επιστήμης. Ηταν ένας πολύ βαθύς και σκληρός αγώνας. Επιτρέψτε μας να αμφισβητούμε –να αμφιβάλλουμε, αυτό είναι όλο–, να μην είμαστε σίγουροι. [2]

Για τον Φάινμαν, η επιστημονική συνείδηση ερείδεται στην αθιβολή. Ο επιστήμονας είναι, δηλαδή, το κατεξοχήν φιλύποπτο πλάσμα. Η εξοικείωση με την άγνοια και την αμφιβολία συνιστά πρωταρχική προϋπόθεση για την επιστημονική πρόοδο: συνεπώς, επιστημονικό είναι το να αμφιβάλλεις.   

Ένα κομβικό στοιχείο για την επιτυχία της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής του Φάινμαν [3] ήταν ότι επρόκειτο για πεπερασμένη θεωρία. Το να είναι πεπερασμένη μια θεωρία σημαίνει πρακτικά ότι δίνει πεπερασμένους αριθμούς (και δεν παράγει απειρισμούς, φέρ΄ειπείν) σε κάθε λογικό, από άποψη φυσικού νοήματος, ερώτημα. Αυτό προφανώς συνεπάγεται ότι η βιωσιμότητα μιας θεωρίας εξαρτάται σε τεράστιο (αν όχι, απόλυτο) βαθμό από το αν έχει αποδειχθεί το πεπερασμένο της: θα πρέπει, δηλαδή, να παρέχει πεπερασμένους αριθμούς  σε ερωτήσεις σχετικά με πιθανότητες ή σε ερωτήσεις σχετικά με τη μάζα ή την ενέργεια ενός σωματιδίου, την ισχύ κάποιας δύναμης κτλ. [4]

Η επιστήμη ξεκινά με την ομολογία της άγνοιας.

Λι Σμόλιν

Το 2002 ο Λι Σμόλιν, ένας από τους σημαντικότερους θεωρητικούς φυσικούς της εποχής μας, προσκλήθηκε να παρουσιάσει μια επισκόπηση ολόκληρου του πεδίου κβαντικής βαρύτητας σε ένα συνέδριο προς τιμήν του Τζον Ουίλερ, εκ των συνιδρυτών του πεδίου. Φτιάχνοντας το προσχέδιό του για την παρουσίαση, ο Σμόλιν συμπεριέλαβε φυσικά το πεπερασμένο της θεωρίας χορδών, αφού η συγκεκριμένη θεωρία ήταν (και συνεχίζει να είναι) η δημοφιλέστερη θεωρία κβαντικής βαρύτητας.

Ο Σμόλιν αφηγείται, στο καταπληκτικό του βιβλίο The Trouble with Physics, πως το πεπερασμένο της θεωρίας χορδών θεωρούνταν δεδομένο για δεκαετίες λίγο-πολύ από όλους τους θεωρητικούς των χορδών. Ωστόσο, όταν άρχισε να ψάχνει τις δημοσιεύσεις που το αποδεικνύουν, συνάντησε δυσκολία. Αναδιφώντας στις πάμπολλες εργασίες συναδέλφων του θεωρητικών χορδών ανά τα χρόνια, συνειδητοποίησε ότι σχεδόν όλες οι πηγές συνέκλιναν σε μια εργασία του Στάνλεϊ Μάντελσταμ από το 1992 στην οποία υποτίθεται ότι αποδεικνυόταν το πεπερασμένο της θεωρίας. Εντούτοις, ο Σμόλιν γνώριζε ότι μαθηματικοί-ειδικοί σε τεχνικά ζητήματα της θεωρίας έβρισκαν τη δημοσίευση του Μάντελσταμ ατελή. Εν τέλει, αφού πέρασε εβδομάδες διαβάζοντας εργασίες και επικοινωνώντας είτε διά τηλεφώνου είτε μέσω email με δεκάδες θεωρητικούς των χορδών, αναζητώντας εναγωνίως την απόδειξη, δεν κατέστη εφικτό να τη βρει.

«Η σύγχρονη επιστήμη είναι απλώς αδύνατη χωρίς μια κοινότητα που να πιστεύει τα όσα λένε τα μέλη της», γράφει ο Σμόλιν [5]. Σημαντικό μέρος του «προβλήματος με τη Φυσική», για τον ίδιο, είναι η δυσανάλογα τεράστια εισροή νέων υποσχόμενων θεωρητικών στο πεδίο των χορδών. Αλλά αυτό που καθιστά ανησυχητική αυτήν την υπέρμετρα αθρόα εισροή είναι ότι καθοδηγείται από μια τυφλή σχεδόν εμπιστοσύνη και υπακοή σε ένα κυρίαρχο ρεύμα με σαθρά –όπως κατέδειξε ο ίδιος– θεμέλια.

«Ίσως είναι υπερβολικό να ζητάμε να ελέγχεται, από όλους μας, το κάθε αποτέλεσμα, προτού το αποδεχτούμε ως γεγονός. Μπορούμε και όντως το αφήνουμε αυτό στους ειδικούς των τομέων. Αλλά είναι ευθύνη μας τουλάχιστον η παρακολούθηση των ισχυρισμών και των ενδείξεων» [6]. Για τον Λι Σμόλιν, η επιστημονική συνείδηση ταυτίζεται με τον σκεπτικισμό. Κάθε ισχυρισμός –απ’ όπου κι αν προέρχεται, όση δημοφιλία κι αν απολαμβάνει– θα πρέπει να ελέγχεται ατενώς – μέχρι να γίνει αποδεκτός: επιστημονικό είναι, λοιπόν, το να κοσκινίζεις χωρίς προκατάληψη όλα τα δεδομένα.

Παραπομπές:

1. Carrol, S. (2019). Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime, New York: Dutton.

2. Feynman, R.P. (1999). The Pleasure of Findings Things Out: The Best Short Works of Richard P. Feynman, Cambridge: Perseus Books.

3. Στην πραγματικότητα, η θεωρία επινοήθηκε για πρώτη φορά από τον Ιάπωνα Σιν-Ιτίρο Τομονάγκα, και αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τους Τζούλιαν Σβίνγκερ και Φάινμαν τη δεκαετία του ’40.

4. Smolin, L. (2006). Θεωρία Χορδών: Όλα ή Τίποτα, Αθήνα: Τραυλός.

5. Ό.π.

6. Ό.π.