Στίβεν Γουάινμπεργκ, Τέσσερα πολύτιμα μαθήματα. Steven Weinberg, Four golden lessons

Οι ομιλίες που πραγματοποιούνται στο πλαίσιο της αποφοίτησης είθισται να περιλαμβάνουν την παροχή συμβουλών με επίκεντρο τη ζωή και την εργασία προς τους αποφοιτήσαντες φοιτητές. Όποτε κλήθηκα να μιλήσω σε τελετές αποφοίτησης, κατάφερα σε γενικές γραμμές να αποφύγω τη συγκεκριμένη πρακτική, καθότι δεν γνωρίζω πως μπορώ να συμβουλεύσω φοιτητές που πρόκειται να ακολουθήσουν πολλές διαφορετικές κατευθύνσεις – στις επιχειρήσεις, τον στρατό, τη νομική, την ακαδημαϊκή ζωή, την πολιτική ή οτιδήποτε άλλο. Ωστόσο, η πρόσκληση να μιλήσω στους νέους αποφοίτους κατά την τελετή αποφοίτησης του τομέα των Επιστημών στο Πανεπιστήμιο ΜακΓκίλ τον Ιούνιο του 2003 ήταν μια εντελώς διαφορετική υπόθεση. Μπορούσα να υποθέσω ότι τουλάχιστον οι περισσότεροι από αυτούς εξέταζαν το ενδεχόμενο μιας σταδιοδρομίας στο πεδίο της επιστημονικής έρευνας και δεν μπορούσα να αντισταθώ στην ευκαιρία που μου δινόταν να επιβαρύνω ένα κοινό μελλοντικών επιστημόνων με τις σκέψεις μου. Θεώρησα ότι η ομιλία υπήρξε αρκετά επιτυχημένη, γι’ αυτό και πρόσθεσα έναν μεγαλεπήβολο τίτλο και την υπέβαλα στο αξιοσέβαστο περιοδικό Nature, το οποίο και την δημοσίευσε τον Νοέμβριο του 2003.  (Steven Weinberg)

«Όταν απέκτησα το πρώτο μου πτυχίο – πριν από περίπου μισό αιώνα – η βιβλιογραφία της φυσικής μου φαινόταν ένας απέραντος, ανεξερεύνητος ωκεανός, τα νερά του οποίου έπρεπε να χαρτογραφήσω με ακρίβεια πριν ξεκινήσω οποιαδήποτε προσωπική έρευνα. Πώς ήταν δυνατό να πετύχω οτιδήποτε χωρίς να γνωρίζω όλα όσα είχαν ήδη γίνει; Ευτυχώς, στη διάρκεια του πρώτου έτους του μεταπτυχιακού μου προγράμματος, είχα την τύχη να πέσω στα χέρια πιο έμπειρων φυσικών (επρόκειτο για τους David Frish και Gunnar Kallen στο Ινστιτούτο Μπορ στην Κοπεγχάγη) οι οποίοι επέμειναν, παρά τις αγωνιώδεις αντιρρήσεις μου, ότι έπρεπε να αρχίσω να κάνω έρευνα και να μάθω ό,τι ήταν απαραίτητο στην πορεία. Ή κολυμπάς ή βουλιάζεις. Προς μεγάλη μου έκπληξη, ανακάλυψα ότι η συγκεκριμένη πρακτική είναι αποτελεσματική. Κατάφερα να αποκτήσω γρήγορα ένα διδακτορικό δίπλωμα – παρόλο που όταν το απόκτησα δεν γνώριζα σχεδόν τίποτα για τη φυσική. Εντούτοις, έμαθα ένα σημαντικό πράγμα: ότι κανένας δεν γνωρίζει τα πάντα, ούτε είναι απαραίτητο να τα γνωρίζει.

Peter Paul Rubens (1577–1640), Hero and Leander (c 1604), oil on canvas, 95.9 × 128 cm, Yale University Art Gallery, New Haven, CT. Wikimedia Commons.

Ένα ακόμα μάθημα που πρέπει να μάθει κανείς, για να συνεχίσω να χρησιμοποιώ την ωκεανογραφική μεταφορά μου, είναι ότι ενώ κολυμπά πρέπει να κατευθύνεται προς ταραγμένα νερά. Όταν δίδασκα στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) στα τέλη της δεκαετίας του 1960, ένας φοιτητής μου είπε ότι ήθελε να ασχοληθεί με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας αντί για το πεδίο με το οποίο ασχολούμουν, τη σωματιδιακή φυσική, επειδή οι αρχές της πρώτης θεωρίας ήταν ευρέως, ενώ η δεύτερη θεωρία του φαινόταν χαώδης. Συνειδητοποίησα ότι μόλις είχε δώσει έναν απολύτως καλό λόγο για να πράξει κανείς το αντίθετο.

A strange attractor helps researchers predict what will happen in a chaotic system. davidope for Quanta Magazine

Η σωματιδιακή φυσική ήταν ένα πεδίο όπου υπήρχε περιθώριο να συντελεστεί δημιουργικό έργο. Αποτελούσε πράγματι ένα χαοτικό πεδίο τη δεκαετία του 1960, αλλά από την εποχή εκείνη το έργο πολλών θεωρητικών και πειραματικών φυσικών είχε ως αποτέλεσμα να μπει μια τάξη και να συνενωθούν τα πάντα (βασικά, σχεδόν τα πάντα) σε μια όμορφη θεωρία που είναι γνωστή ως Καθιερωμένο Πρότυπο. Η συμβουλή μου είναι να επιδιώκετε το χάος – εκεί βρίσκεται όλη δράση.

Nicolas Poussin (1594–1665), Helios and Phaeton with Saturn and the Four Seasons (c 1635), oil on canvas, 122 x 153 cm, Staatliche Museen, Berlin. Wikimedia Commons.

Η τρίτη συμβουλή είναι μάλλον η πιο δύσκολη να ακολουθήσει κανείς. Αφορά το να συγχωρέσετε τον εαυτό σας για τον χαμένο χρόνο. Οι φοιτητές στα τμήματα φυσικής καλούνται μόνο να λύνουν τα προβλήματα που οι καθηγητές τους (εκτός κι αν είναι ασυνήθιστα σκληροί) γνωρίζουν ότι είναι επιλύσιμα. Επιπλέον, δεν έχει σημασία αν τα προβλήματα είναι σημαντικά από επιστημονική σκοπιά – πρέπει να τα επιλύσει κανείς για να περάσει το μάθημα. Στον πραγματικό κόσμο, όμως, είναι πολύ δύσκολο να γνωρίζει κανείς ποια προβλήματα είναι σημαντικά και δεν θα γνωρίζετε ποτέ εάν σε μια συγκεκριμένη στιγμή της ιστορίας ένα πρόβλημα είναι επιλύσιμο.

Στις αρχές του 20ου αιώνα, αρκετοί κορυφαίοι φυσικοί, συμπεριλαμβανομένων των Lorentz και Abraham προσπαθούσαν να επινοήσουν μια θεωρία του ηλεκτρονίου. Στόχος τους εν μέρει ήταν να κατανοήσουν τον λόγο για τον οποίο είχε αποτύχει κάθε απόπειρα να εντοπιστούν οι επιπτώσεις της κίνησης της Γης μέσα στον αιθέρα. Γνωρίζουμε πλέον ότι το πρόβλημα με το οποίο ασχολούνταν ήταν λανθασμένο. Εκείνη την εποχή, κανένας δεν θα ήταν σε θέση να αναπτύξει μια επιτυχημένη θεωρία του ηλεκτρονίου καθώς δεν είχε ανακαλυφθεί ακόμα η κβαντική μηχανική. Ήταν απαραίτητη η ιδιοφυία του Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος συνειδητοποίησε το 1905 ότι το σωστό πρόβλημα με το οποίο έπρεπε να ασχοληθεί κανείς ήταν η επίδραση της κίνησης στις μετρήσεις του χώρου και του χρόνου. Με αυτό τον τρόπο οδηγήθηκε στην ειδική θεωρία της σχετικότητας.

Επειδή δεν θα είστε ποτέ βέβαιοι ποια είναι τα σωστά προβλήματα με τα οποία πρέπει να ασχοληθείτε, ο περισσότερος χρόνος που θα περνάτε στο εργαστήριο ή στο γραφείο σας θα είναι χαμένος. Αν θέλετε να είστε δημιουργικοί, τότε θα πρέπει να συνηθίσετε το γεγονός ότι θα περνάτε τον περισσότερο χρόνο σας χωρίς να είστε δημιουργικοί, παραμένοντας ακίνητοι εν μέσω του ωκεανού των επιστημονικών γνώσεων.

Τέλος, σας προτρέπω να μάθετε κάτι σχετικά με την ιστορία του δικού σας επιστημονικού κλάδου. Ο λιγότερο σημαντικός λόγος για κάτι τέτοιο είναι το γεγονός ότι η ιστορία ενδέχεται να σας φανεί αρκετά χρήσιμη στο πλαίσιο της δικής σας επιστημονικής εργασίας. Για παράδειγμα, συμβαίνει ενίοτε η πίστη των επιστημόνων σε ένα από τα υπεραπλουστευμένα μοντέλα της επιστήμης που έχουν προταθεί από φιλοσόφους, λ.χ. από τον Φράνσις Μπέικον μέχρι τους Τόμας Κουν και Καρλ Πόπερ, να στέκεται εμπόδιο στην εργασία τους. Το καλύτερο αντίδοτο απέναντι στη φιλοσοφία της επιστήμης είναι η γνώση της ιστορίας της επιστήμης.

Joseph Wright of Derby (1734–1797), A Philosopher Giving that Lecture on the Orrery, in which a Lamp is Put in Place of the Sun (1766), oil on canvas, 147.3 x 203.2 cm, Derby Museum and Art Gallery, Derby, England. Wikimedia Commons.

Και το σημαντικότερο: η ιστορία της επιστήμης μπορεί να σας βοηθήσει να θεωρήσετε ότι η εργασία σας είναι αξιόλογη. Ως επιστήμονες, το πιθανότερο είναι ότι δεν θα γίνετε πλούσιοι. Οι φίλοι και οι συγγενείς σας πιθανόν δεν πρόκειται να καταλάβουν με τι ασχολείστε. Και αν εργάζεστε σε ένα πεδίο όπως η φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων δεν θα αντλήσετε καν την ικανοποίηση ότι ασχολείστε με κάτι που είναι άμεσα χρήσιμο. Ωστόσο, μπορείτε να αντλήσετε μεγάλη ικανοποίηση αναγνωρίζοντας ότι η εργασία σας στο πεδίο της επιστήμης αποτελεί μέρος της ιστορίας.

Ernest Rutherford at McGill University in 1905

Ας γυρίσουμε πίσω στον χρόνο το 1903. Πόση σημασία έχει ποιος ήταν ο πρωθυπουργός της Μεγάλη Βρετανίας ή του Καναδά το 1903. Αυτό που ξεχωρίζει ως πραγματικά σημαντικό είναι ότι στο Πανεπιστήμιο ΜακΓκίλ, ο Έρνεστ Ράδερφοντ και ο Φρέντερικ Σόντι μελετούσαν τη φύση της ραδιενέργειας. Η συγκεκριμένη εργασία είχε βεβαίως πρακτικές εφαρμογές, αλλά πιο σημαντικές υπήρξαν οι πολιτισμικές προεκτάσεις της. Η κατανόηση της ραδιενέργειας επέτρεψε τους φυσικούς να εξηγήσουν ότι οι πυρήνες του Ήλιου και της Γης ήταν δυνατό να εξακολουθούν να είναι θερμοί μετά από εκατομμύρια χρόνια. Με αυτόν τον τρόπο, αναιρέθηκε η τελευταία επιστημονική ένσταση απέναντι στις απόψεις πολλών γεωλόγων και παλαιοντολόγων σχετικά με την ηλικία της Γης και του Ήλιου. Στη συνέχεια, οι χριστιανοί και οι εβραίοι έπρεπε είτε να εγκαταλείψουν την πίστη τους στην κυριολεκτική αλήθεια της Βίβλου είτε να αποδεχτούν την πνευματική τους ασημαντότητα. Επρόκειτο για ένα μόνο βήμα σε μια σειρά βημάτων που πραγματοποιήθηκαν από τον Γαλιλαίο μέχρι τον Νεύτωνα και τον Δαρβίνο και φτάνουν έως και σήμερα, τα οποία έχουν καταφέρει κατ’ επανάληψη να αποδυναμώσουν την επιρροή του θρησκευτικού δογματισμού. Αρκεί να διαβάσει κανείς οποιαδήποτε εφημερίδα σήμερα για να διαπιστώσει ότι το συγκεκριμένο έργο δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμα. Εντούτοις, πρόκειται για εκπολιτιστικό έργο, για το οποίο οι επιστήμονες μπορούν να αισθάνονται υπερήφανοι.»

Απόσπασμα από το βιβλίο «Σκέψεις με θέα τη λίμνη: Ο κόσμος μας και το Σύμπαν» του Στίβεν Γουάινμπεργκ (Νομπέλ Φυσικής). Μετάφραση: Αιμιλία – Αλεξάνδρα Κρητικού. Εκδόσεις ΡΟΠΗ.

Πηγές: https://www.nature.com/articles/426389a - https://physicsgg.me/2020/12/30/