Αρκεί ένα αναπάντητο ερώτημα για να καταρριφθεί μια επιστημονική θεωρία;

Τον περασμένο Σεπτέμβριο ο καθηγητής Ντάριο Αουτιέρο, επικεφαλής μιας ομάδας φυσικών στο ερευνητικό κέντρο CERN, έκανε μια εντυπωσιακή ανακοίνωση που αναστάτωσε τη διεθνή επιστημονική κοινότητα: τα νετρίνα μπορούν να κινούνται (λίγο) ταχύτερα από το φως! Εάν οι μετρήσεις του πειράματος CNGS (Cern Neutrino to Gran Sasso) επαληθευθούν, τότε θα πρόκειται για πραγματική επανάσταση στον τρόπο που κατανοούσαμε μέχρι σήμερα τον κόσμο μας. Θα πρέπει να εγκαταλείψουμε οριστικά την αντίληψη ότι ζούμε σε έναν τετραδιάστατο χωρόχρονο, όπου η θεωρία της Σχετικότητας έχει απόλυτη ισχύ για κάθε σώμα και κάθε φαινόμενο. Με άλλα λόγια η θεωρία της Σχετικότητας θα γίνει απλώς μια καλή προσέγγιση στο πλαίσιο μιας μεγαλύτερης θεωρίας με ευρύτερη ισχύ, κατά τον ίδιο τρόπο που η κλασική μηχανική είναι μια καλή προσέγγιση της Σχετικότητας στην καθημερινή μας ζωή. Μια παραδεδεγμένη θεωρία, με τους κομψά διατυπωμένα νόμους της, δείχνει να εξηγεί με ακρίβεια τα φυσικά φαινόμενα έως ότου μια καινούρια θεωρία έρχεται να προκαλέσει ρωγμές στο στέρεο οικοδόμημά της και τελικά να την ανατρέψει. Και τότε στεκόμαστε (ξανά) αμήχανοι μπροστά στο ακατανόητο τούτου του κόσμου: τελικά τι από όλα ισχύει; Ποιά είναι η αλήθεια;

O Πτολεμαίος, ο Νεύτωνας ήταν στην εποχή τους αυθεντίες. Και όμως το επιστημονικό οικοδόμημα του μεν πρώτου ήρθε να σαρώσει o Κοπέρνικος με την ηλιοκεντρική θεωρία του, του δε δεύτερου ο Αϊνστάιν με τη Σχετικότητα. Ξαφνικά, απόψεις που ήταν, επί αιώνες, το ευαγγέλιο για την επιστημονική κοινότητα κονιορτοποιούνται από την έλευση μιας καινούριας θεωρίας. Γιατί τον 18ο και 19ο αιώνα ο Νεύτωνας θεωρούνταν αυθεντία, ενώ σήμερα δείχνει ξεπερασμένος; Kαι ο Αϊνστάιν; Αν το πείραμα στο CERN επαληθευθεί, τότε η θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν κινδυνεύει να πάρει θέση στο ράφι της επιστήμης, δίπλα στη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα. Τί αληθινά συμβαίνει άραγε;

Παράδειγμα.
Είναι μια σειρά ερωτήματα που περιστρέφονται γύρω από ένα κεντρικό: τι είναι αυτό που καθορίζει τη βαθιά αλλαγή των επιστημονικών αντιλήψεων μέσα στον χρόνο; Ο Τόμας Κουν (ο γνωστός Αμερικανός επιστημολόγος που με τον Καρλ Πόπερ ήταν ίσως οι δύο κορυφαίοι στον κόσμο) αφιέρωσε τη ζωή του για να δώσει μια απάντηση. Με το έργο του “Η Δομή Tων Επιστημονικών Επαναστάσεων” άλλαξε,
από τη δεκαετία του 60, ριζικά την εικόνα που έχουμε για την επιστήμη.
Κάθε εποχή έχει τις δικές της επιστημονικές αλήθειες και αυτές για τον Κουν εκφράζονται συνολικά με τη λέξη “παράδειγμα” (paradigm). Σύμφωνα λοιπόν με τον Κουν, η ιστορία της επιστήμης δεν είναι μια συνεχής και γραμμική διαδικασία συσσώρευσης νέων γνώσεων, αλλά αντίθετα σημαδεύεται από σοβαρές ασυνέχειες, τομές και άλματα. Ο Τόμας Κουν (1922-1996) εισήγαγε τον όρο paradigm shift (αλλαγή παραδείγματος) για να περιγράψει αυτές τις επιστημονικές επαναστάσεις. Κατά τον Κούν, σε κάθε εποχή η επιστημονική κοινότηταθεάται τον κόσμο με μια συγκεκριμένη μορφή επιστήμης (επιστημονικό παράδειγμα), εκείνη που είναι συμβατή με τις τρέχουσες κοινωνικές κοσμοαντιλήψεις. Ένας ολόκληρος μηχανισμός παραγωγής και διάδοσης της γνώσης (πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα, επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια) φροντίζει να διαχειριστεί αυτό το συγκεκριμένο παράδειγμα και να το εδραιώσει. Έτσι ο νέος επιστήμονας λειτουργεί μέσα σε ένα επιστημονικό πλαίσιο αυταπόδεικτων αληθειών που δεν πρέπει να πρέπει να αμφισβητηθούν.
Αυτή η κατάσταση αντιστοιχεί σε μια περίοδο επιστημονικού εφησυχασμού, την οποία ο Κουν αποκαλεί "κανονική επιστήμη". Πρόκειται για περίοδο όπου οι επιστήμονες προσπαθούν να επιβεβαιώσουν με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια τις βασικές παραδοχές του παραδείγματος . Σε αυτήν τους την προσπάθεια οι επιστήμονες βρίσκονται μπροστά σε αναπάντητα ερωτήματα. Τα ερευνητικά δηλαδή δεδομένα

έρχονται σε αντίφαση με τις προσδοκίες του θεωρητικού μοντέλου με συνέπεια να δημιουργούνται μέσα στην επιστημονική κοινότητα αντίπαλα στρατόπεδα, των οποίων η σύγκρουση είναι αναπόφευκτη. Πρόκειται για τον πόλεμο των παραδειγμάτων, ο οποίος λήγει με την επικράτηση εκείνου, το οποίο σε μια δεδομένη ιστορική στιγμή μπορεί να προσφέρει εξηγήσεις για τα φαινόμενα πιο ριζοσπαστικές και περιεκτικές από εκείνες των αντιπάλων του.

Το παράδειγμα των ημι-κρυστάλλων
Το 1982, ο Ισραηλινός επιστήμονας Ντάνιελ Σέχτμαν, μελετώντας με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου ηλεκτρονίων ένα κράμα αλουμινίου και μαγγανίου, βρήκε κάτι που φαινόταν ν' αντιβαίνει τους νόμους της φύσης: μια διάταξη ατόμων σε κανονικά μοτίβα η οποία, σε αντίθεση με ό,τι ισχύει στους κρυστάλλους, δεν επαναλαμβανόταν ποτέ. Ο Σέχτμαν ονόμασε τη νέα αυτή δομή ημι-κρύσταλλο, χωρίς ωστόσο να καταφέρει να πείσει την επιστημονική κοινότητα για την ανακάλυψή του. Αντιθέτως, ξεκίνησε ένας επιστημονικός πόλεμος εναντίον του. Ο ίδιος αποπέμφθηκε από την ερευνητική ομάδα στην οποία μετείχε τότε στο αμερικανικό Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς. Ο δις νομπελίστας Λίνους
Πάουλινγκ είχε δηλώσει, τότε, χαρακτηριστικά: «Δεν υπάρχουν ημι-κρύσταλλοι, μόνο ημιεπιστήμονες». Ωστόσο η πραγματικότητα διέψευσε τον Πάουλινγκ και δικαίωσε τον Σέχτμαν, που πήρε το Νόμπελ Χημείας. Οι ημι-κρύσταλλοι, μια δομή που θεωρούνταν κάποτε αδύνατη, είναι σήμερα μια αλήθεια (ένα νέο παράδειγμα) για την επιστήμη. Η ανακάλυψη αυτή μας οδήγησε σε μια νέα κατηγορία υλικών και
άλλαξε την επιστημονική αντίληψη της φύσης της ύλης.

Το τελικό παράδειγμα
Κάθε ιστορική περίοδος, λοιπόν, έχει το δικό της “παράδειγμα”, τις δικές της αναγνωρισμένες επιστημονικές θεωρίες. Ακόμα και αν πάψουν να ισχύουν στο μέλλον, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπήρξαν αληθινές, αφού, όταν αυτές διατυπώθηκαν, μπορούσαν να απαντήσουν στα ερωτήματα που έθεταν οι επιστήμονες της εποχής. Αρκεί όμως ένα αναπάντητο ερώτημα για να καταρριφθεί μια συγκεκριμένη θεωρία για χάρη κάποιας καινούριας. Η νέα θεωρία γίνεται, τότε, ανώτερη, γιατί μπορεί να απαντάει στο ερώτημα που δεν μπορούσε να απαντήσει η προηγούμενη, να εξηγεί μεγαλύτερο αριθμό φαινομένων και να διατυπώνει ακριβέστερες προβλέψεις. Μια νέα θεωρία πατάει με το ένα πόδι στη συσσωρευμένη γνώση, αλλά με το άλλο δίνει μια κλωτσιά και αναποδογυρίζει ό,τι ίσχυε μέχρι κείνη τη στιγμή. Φαίνεται πως η επιστημονική πρόοδος (όπως κάθε πρόοδος εξάλλου) είναι περισσότερο το προϊόν μιας ρήξης με την παράδοση παρά η συνέχειά της. Αν όντως συμβαίνει έτσι, δηλαδή να οδηγούμαστε σε θεωρίες που εμπεριέχουν τις προηγούμενες και μπορούν να
ερμηνεύουν τον κόσμο καλύτερα, τότε το εύλογο ερώτημα που προκύπτει είναι το εξής: υπάρχει κάποια τελική θεωρία που να εξηγεί τα πάντα αυτού του “ακατανόητου” κόσμου ή μήπως είμαστε αιώνια καταδικασμένοι, ως είδος, σε μια αέναη σισύφεια αναζήτηση της πραγματικότητας;

Στη φωτογραφία:Τόμας Κουν (1922-1996)