bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Η Μικρή μας Ζωή Στρογγυλοποιείται με Δυνατότητες

Αν μπορούσατε να πετάξετε ψηλά στον ουρανό, όπως κάνουν συχνά οι κόκκινοι χαρταετοί αναζητώντας θήραμα, και να κοιτάξετε κάτω τον τομέα όλων των γνωστών και ακόμη γνωστών πραγμάτων, θα βλέπατε κάτι πολύ περίεργο:μια τεράστια κατηγορία πραγμάτων που έχει η επιστήμη μέχρι στιγμής σχεδόν εντελώς παραμελημένο. Αυτά τα πράγματα είναι κεντρικά για την κατανόησή μας της φυσικής πραγματικότητας, τόσο στο καθημερινό επίπεδο όσο και στο επίπεδο των πιο θεμελιωδών φαινομένων της φυσικής – ωστόσο παραδοσιακά θεωρούνταν αδύνατο να ενσωματωθούν σε θεμελιώδεις επιστημονικές εξηγήσεις. Είναι γεγονότα όχι για το τι είναι - «το πραγματικό» - αλλά για το τι θα μπορούσε ή δεν θα μπορούσε να είναι. Για να τα ξεχωρίσουμε από τα πραγματικά, ονομάζονται αντιγεγονότα.

Ας υποθέσουμε ότι κάποια μελλοντική διαστημική αποστολή επισκέφτηκε έναν απομακρυσμένο πλανήτη σε άλλο ηλιακό σύστημα και ότι άφησαν εκεί ένα κουτί από ανοξείδωτο χάλυβα, που περιείχε μεταξύ άλλων την κριτική έκδοση, ας πούμε, των ποιημάτων του William Blake. Το ότι το βιβλίο ποίησης βρίσκεται στη συνέχεια κάπου σε αυτόν τον πλανήτη είναι μια πραγματική ιδιότητά του. Το ότι οι λέξεις σε αυτό θα μπορούσαν να διαβαστούν είναι μια αντιπραγματική ιδιότητα, η οποία ισχύει ανεξάρτητα από το αν αυτές οι λέξεις θα διαβαστούν ποτέ από κανέναν. Το κουτί μπορεί να μην βρεθεί ποτέ. και όμως ότι αυτές οι λέξεις θα μπορούσαν να διαβαστούν θα εξακολουθούσε να είναι αληθινό - και φορτωμένο με σημασία. Θα σήμαινε, για παράδειγμα, ότι ένας πολιτισμός επισκέφτηκε τον πλανήτη και πολλά σχετικά με τον βαθμό πολυπλοκότητάς του.

Για να κατανοήσετε περαιτέρω τη σημασία των αντιπαραστατικών ιδιοτήτων και τη διαφορά τους από τις πραγματικές ιδιότητες, φανταστείτε έναν υπολογιστή προγραμματισμένο να παράγει στην οθόνη του μια σειρά από μηδενικά. Αυτή είναι μια πραγματική ιδιότητα του υπολογιστή, που έχει να κάνει με την πραγματική του κατάσταση—με αυτό που είναι. Το γεγονός ότι θα μπορούσε να επαναπρογραμματιστεί για να εξάγει άλλες συμβολοσειρές αποτελεί αντιφατική ιδιότητα του υπολογιστή. Ο υπολογιστής μπορεί να μην είναι ποτέ έτσι προγραμματισμένος. αλλά το γεγονός ότι θα μπορούσε είναι ένα ουσιαστικό γεγονός για αυτό, χωρίς το οποίο δεν θα μπορούσε να χαρακτηριστεί υπολογιστής.

Τα αντιγεγονότα που έχουν σημασία για την επιστήμη και τη φυσική, και που μέχρι στιγμής έχουν παραμεληθεί, είναι γεγονότα σχετικά με το τι θα μπορούσε ή δεν θα μπορούσε να συμβεί στα φυσικά συστήματα. για το τι είναι δυνατό ή αδύνατο. Είναι θεμελιώδεις επειδή εκφράζουν βασικά χαρακτηριστικά των νόμων της φυσικής—τους κανόνες που διέπουν κάθε σύστημα στο σύμπαν. Για παράδειγμα, μια αντίθετη ιδιότητα που επιβάλλεται από τους νόμους της φυσικής είναι ότι είναι αδύνατο να κατασκευαστεί μια μηχανή αέναης κίνησης. Μια μηχανή αέναης κίνησης δεν είναι απλώς ένα αντικείμενο που κινείται για πάντα μόλις τεθεί σε κίνηση:Πρέπει επίσης να δημιουργήσει κάποιο χρήσιμο είδος κίνησης. Αν υπήρχε αυτή η συσκευή, θα παρήγαγε ενέργεια χωρίς ενέργεια. Θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για να κάνει το αυτοκίνητό σας να λειτουργεί για πάντα χωρίς να χρησιμοποιείτε καύσιμα οποιουδήποτε είδους. Οποιαδήποτε ακολουθία μετασχηματισμών που μετατρέπει κάτι χωρίς ενέργεια σε κάτι με ενέργεια, χωρίς εξάντληση οποιασδήποτε παροχής ενέργειας, είναι αδύνατη στο σύμπαν μας:Δεν θα μπορούσε να γίνει, λόγω ενός θεμελιώδους νόμου που οι φυσικοί ονομάζουν αρχή διατήρησης της ενέργειας. P>

Μια άλλη σημαντική αντίθετη ιδιότητα των φυσικών συστημάτων, κεντρική στη θερμοδυναμική, είναι ότι είναι δυνατή μια ατμομηχανή. Μια ατμομηχανή είναι μια συσκευή που μετατρέπει ενέργεια ενός είδους σε ενέργεια διαφορετικού είδους και μπορεί να εκτελέσει χρήσιμες εργασίες, όπως η κίνηση ενός εμβόλου, χωρίς ποτέ να παραβιάσει αυτή την αρχή διατήρησης της ενέργειας. Οι πραγματικές ατμομηχανές (αυτές που έχουν κατασκευαστεί μέχρι τώρα) είναι πραγματικές ιδιότητες του σύμπαντος μας. Η δυνατότητα κατασκευής μιας ατμομηχανής, η οποία υπήρχε πολύ πριν από την πραγματική κατασκευή της πρώτης, είναι αντιφατική.

Έτσι, οι θεμελιώδεις τύποι αντιγεγονότων που εμφανίζονται στη φυσική είναι δύο ειδών:Το ένα είναι η αδυναμία πραγματοποίησης ενός μετασχηματισμού (π.χ. κατασκευή μιας μηχανής αέναης κίνησης). το άλλο είναι η δυνατότητα πραγματοποίησης μετασχηματισμού (π.χ. κατασκευή ατμομηχανής). Και οι δύο είναι βασικές ιδιότητες των νόμων της φυσικής. Και, μεταξύ άλλων, έχουν κρίσιμες συνέπειες για τις προσπάθειές μας:Ανεξάρτητα από το πόσο σκληρά προσπαθούμε ή πόσο έξυπνα σκεφτόμαστε, δεν μπορούμε να επιφέρουμε μετασχηματισμούς που οι νόμοι της φυσικής δηλώνουν ότι είναι αδύνατοι. Όμως, σκεπτόμενοι αρκετά, μπορούμε να βρούμε περισσότερους και καλύτερους τρόπους για να πραγματοποιήσουμε έναν πιθανό μετασχηματισμό—για παράδειγμα, αυτόν της κατασκευής μιας ατμομηχανής—ο οποίος μπορεί στη συνέχεια να βελτιωθεί με την πάροδο του χρόνου.

Στην επικρατούσα επιστημονική κοσμοθεωρία, οι αντιπραγματικές ιδιότητες των φυσικών συστημάτων θεωρούνται άδικα ως πολίτες δεύτερης κατηγορίας ή ακόμη και αποκλείονται εντελώς. Γιατί; Είναι εξαιτίας μιας βαθιάς παρανόησης, η οποία, παραδόξως, προήλθε από το δικό μου πεδίο, τη θεωρητική φυσική. Η λανθασμένη αντίληψη είναι ότι μόλις προσδιορίσετε όλα όσα υπάρχουν στον φυσικό κόσμο και τι συμβαίνει σε αυτόν—όλα τα πραγματικά πράγματα—τότε έχετε εξηγήσει όλα όσα μπορούν να εξηγηθούν. Ακούγεται αδιαμφισβήτητο; Μπορεί κάλλιστα. Είναι εύκολο να παρασυρθεί κανείς σε αυτόν τον τρόπο σκέψης χωρίς να συνειδητοποιήσει ποτέ ότι έχει καταπιεί μια σειρά από ουσιαστικές υποθέσεις που είναι αδικαιολόγητες. Δεν μπορείτε να εξηγήσετε τι είναι ένας υπολογιστής μόνο προσδιορίζοντας τον υπολογισμό που εκτελεί σε μια δεδομένη στιγμή. πρέπει να εξηγήσετε ποιοι είναι οι πιθανοί υπολογισμοί που θα μπορούσε να εκτελέσει, εάν ήταν προγραμματισμένος με πιθανούς τρόπους. Γενικότερα, δεν μπορείτε να εξηγήσετε την παρουσία μιας ναυαγοσωστικής λέμβου σε ένα πειρατικό πλοίο μόνο από την άποψη ενός πραγματικού ναυαγίου. Όλοι γνωρίζουν ότι η σωσίβια λέμβος βρίσκεται εκεί λόγω ενός ναυαγίου που θα μπορούσε να συμβεί (μια αντιφατική εξήγηση). Και αυτός θα ήταν ακόμα ο λόγος, ακόμα κι αν το πλοίο δεν βυθίστηκε ποτέ!

Παρά το γεγονός ότι θεωρεί τα αντιγεγονότα ως μη θεμελιώδη, η επιστήμη σημειώνει ταχεία, αμείλικτη πρόοδο. για παράδειγμα, αναπτύσσοντας νέες ισχυρές θεωρίες της θεμελιώδους φυσικής, όπως η κβαντική θεωρία και η γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν. και νέες εξηγήσεις στη βιολογία - με τη γενετική και τη μοριακή βιολογία - και στη νευροεπιστήμη. Αλλά σε ορισμένους τομείς, δεν ισχύει πλέον. Η υπόθεση ότι όλες οι θεμελιώδεις εξηγήσεις στην επιστήμη πρέπει να εκφράζονται μόνο με βάση το τι συμβαίνει, με ελάχιστη ή καθόλου αναφορά σε αντιγεγονότα, παρεμποδίζει τώρα την πρόοδο.

Ας εξετάσουμε μια από τις πιο σπάνιες και σημαντικές ιδιότητες στο σύμπαν μας:την ανθεκτικότητα. Τα περισσότερα πράγματα στο σύμπαν μας είναι μόνιμα. Οι βράχοι έχουν αποτριβεί αδυσώπητα. Οι σελίδες των βιβλίων σκίζονται και κιτρινίζουν. ζωντανά πράγματα—από βακτήρια, ελέφαντες, ανθρώπους—γερνούν και πεθαίνουν. Αξιοσημείωτες εξαιρέσεις είναι τα στοιχειώδη συστατικά της ύλης—όπως τα ηλεκτρόνια, τα κουάρκ και άλλα θεμελιώδη σωματίδια. Ενώ τα συστήματα που αποτελούν αλλάζουν, αυτά τα στοιχειώδη συστατικά παραμένουν αμετάβλητα. Εξ ολοκλήρου υπεύθυνοι τόσο για τη μονιμότητα όσο και για τη μονιμότητα είναι οι νόμοι της φυσικής. Θέτουν τρομερούς περιορισμούς στα πάντα στο σύμπαν μας:σε όλα όσα έχουν συμβεί μέχρι τώρα και σε όλα όσα θα συμβούν στο μέλλον.

Οι νόμοι της φυσικής ορίζουν πώς οι πλανήτες κινούνται στις τροχιές τους. διέπουν τη διαστολή του σύμπαντος, τα ηλεκτρικά ρεύματα στον εγκέφαλό μας και στους υπολογιστές μας. ελέγχουν επίσης την εσωτερική λειτουργία ενός βακτηρίου ή ενός ιού. τα σύννεφα στον ουρανό? τα κύματα στον ωκεανό? ο ρευστός, λιωμένος βράχος στο λαμπερό εσωτερικό του πλανήτη μας. Η κυριαρχία τους εκτείνεται ακόμη και πέρα ​​από αυτό που πραγματικά συμβαίνει στο σύμπαν για να περιλάβει ό,τι μπορεί και δεν μπορεί να γίνει. Οτιδήποτε απαγορεύουν οι νόμοι της φυσικής δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί—όσο σκληρά κι αν προσπαθεί κανείς να το συνειδητοποιήσει. Δεν μπορεί να κατασκευαστεί μηχανή που θα έκανε ένα σωματίδιο να πάει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.

Οι νόμοι της φυσικής είναι η κύρια εξήγηση αυτής της φυσικής τάσης για τα πράγματα να είναι μόνιμα. Ο λόγος της παροδικότητας είναι ότι οι νόμοι της φυσικής δεν είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για τη διατήρηση πραγμάτων εκτός από στοιχειώδη συστατικά. Ισχύουν για τα πρωτόγονα συστατικά της ύλης, χωρίς να είναι ειδικά κατασκευασμένα ή σχεδιασμένα για να διατηρούν ορισμένα ειδικά συσσωματώματα τους. Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια έλκονται το ένα το άλλο — είναι μια θεμελιώδης αλληλεπίδραση. Αυτό το απλό γεγονός είναι το θεμέλιο της πολύπλοκης χημείας του σώματός μας, αλλά κανένα ίχνος αυτής της πολυπλοκότητας δεν βρίσκεται στους νόμους της φυσικής. Νόμοι της φυσικής, όπως αυτοί του σύμπαντος μας, που δεν είναι ειδικά σχεδιασμένοι ή προσαρμοσμένοι για να διατηρούν οτιδήποτε συγκεκριμένο, εκτός από αυτά τα στοιχειώδη πράγματα, θα ονομάσω νόμους χωρίς σχέδιο. Σύμφωνα με νόμους μη σχεδιασμού, πολύπλοκα συσσωματώματα ατόμων, όπως τα πετρώματα, τροποποιούνται συνεχώς από τις αλληλεπιδράσεις τους με το περιβάλλον τους, προκαλώντας συνεχείς μικρές αλλαγές στη δομή τους.

Από τη σκοπιά της διατήρησης της δομής, οι περισσότερες από αυτές τις αλληλεπιδράσεις εισάγουν σφάλματα, με τη μορφή μικρών δυσλειτουργιών, με αποτέλεσμα οποιαδήποτε περίπλοκη δομή να αλλοιώνεται με την πάροδο του χρόνου. Αν δεν παρέμβει κάτι για να αποτρέψει και να διορθώσει αυτά τα σφάλματα, η δομή τελικά θα εξασθενίσει ή θα καταρρεύσει. Όσο πιο περίπλοκο και διαφορετικό από τα στοιχειώδη πράγματα είναι ένα σύστημα, τόσο πιο δύσκολο είναι να αντιμετωπιστούν τα σφάλματα και να διατηρηθεί σε ισχύ. Σκεφτείτε την αρχαία πρακτική της διατήρησης χειρογράφων αντιγράφοντάς τα με το χέρι. Όσο μεγαλύτερο και πιο περίπλοκο είναι το χειρόγραφο, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να εκτελεστεί κάποιο λάθος κατά την αντιγραφή και τόσο πιο δύσκολο είναι για τον γραφέα να αντιμετωπίσει τα λάθη—για παράδειγμα, ελέγχοντας δύο φορές κάθε λέξη αφού τη γράψει.

Δεδομένου ότι οι νόμοι της φυσικής δεν είναι σχεδιασμένοι, η ικανότητα ενός συστήματος να διατηρείται στην ύπαρξη (σε ένα κατά τα άλλα μεταβαλλόμενο περιβάλλον) είναι μια σπάνια, αξιοσημείωτη ιδιότητα στο σύμπαν μας. Αυτό ονομάζω ανθεκτικότητα. Το ότι η ανθεκτικότητα είναι τόσο δύσκολο να επιτευχθεί θεωρείται από καιρό ένα σκληρό γεγονός της φύσης, για το οποίο πολλοί ποιητές και συγγραφείς έχουν εκφράσει την απογοήτευσή τους. Εδώ είναι ένα μαγικό παράδειγμα από μια ομιλία του Prospero στο The Tempest του Σαίξπηρ :

Τα γλέντια μας τώρα έχουν τελειώσει. Αυτοί είναι οι ηθοποιοί μας
(όπως σας προείπα) ήταν όλα πνεύματα, και
Λιώνουν στον αέρα, σε λεπτό αέρα,
Και σαν το αβάσιμο ύφασμα αυτού του οράματος,
Οι πύργοι με τα σύννεφα, τα υπέροχα παλάτια,
Οι επίσημοι ναοί, η ίδια η μεγάλη σφαίρα,
Ναι, όλα όσα κληρονομεί, θα διαλυθούν,
Και, όπως αυτό το ασήμαντο διαγωνισμό έσβησε
Μην αφήνετε πίσω ράφι. Τέτοια πράγματα είμαστε
Καθώς τα όνειρα γίνονται σε? και τη μικρή μας ζωή
Είναι στρογγυλεμένο με ύπνο.

Τώρα, αυτές οι γραμμές έχουν τόσο ευχάριστη μορφή και ρυθμό που, με την πρώτη ανάγνωση, κάτι σημαντικό μπορεί να περάσει απαρατήρητο. Παρουσιάζουν μόνο μια στενή, μονόπλευρη άποψη της πραγματικότητας, η οποία αγνοεί θεμελιώδη δεδομένα για αυτήν. Αν λάβουμε υπόψη αυτά τα άλλα γεγονότα, θα δούμε ότι ο απαισιόδοξος τόνος και το συμπέρασμα του Πρόσπερου είναι άστοχα. Αλλά αυτά τα γεγονότα δεν είναι άμεσα εμφανή. Για να τα δούμε, πρέπει να αναλογιστούμε κάτι περισσότερο από αυτό που συμβαίνει αυθόρμητα στο σύμπαν μας (όπως η μονιμότητα, η περιστασιακή ανθεκτικότητα, οι πλανήτες και οι πύργοι των πόλεων μας με καλυμμένα σύννεφα). Πρέπει να σκεφτούμε τι μπορεί και τι δεν μπορεί να γίνει:τα αντιγεγονότα — τα οποία, επίσης, τελικά αποφασίζονται από τους νόμους της φυσικής.

Το πιο σημαντικό στοιχείο που αγνοεί η ομιλία του Prospero είναι ότι ακόμη και κάτω από νόμους μη σχεδιασμού, μπορεί να επιτευχθεί ανθεκτικότητα. Δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι θα επιτευχθεί, αφού οι νόμοι δεν έχουν σχεδιαστεί για αυτό. αλλά μπορεί να επιτευχθεί γιατί οι νόμοι της φυσικής δεν το απαγορεύουν. Ένας άμεσος τρόπος για να το δείτε αυτό είναι να κοιτάξετε γύρω σας λίγο πιο προσεκτικά από ό,τι ήταν δυνατόν στην εποχή του Σαίξπηρ. Υπάρχουν πράγματι οντότητες που είναι ανθεκτικές σε κάποιο βαθμό. Ακόμη πιο σημαντικό, μερικά είναι πιο ανθεκτικά από άλλα. Κάποια από αυτά πολύ περισσότερα. Αυτά δεν είναι, αντίθετα με όσα προτείνουν οι παροιμίες και η συμβατική σοφία, πέτρες και πέτρες, αλλά ζωντανές οντότητες.

Τα ζωντανά πράγματα γενικά ξεχωρίζουν ότι έχουν πολύ μεγαλύτερη ικανότητα ανθεκτικότητας από πράγματα όπως οι βράχοι. Ένα ζώο που τραυματίζεται μπορεί συχνά να επισκευαστεί, ενώ ένας βράχος όχι. ένα μεμονωμένο ζώο θα πεθάνει τελικά, αλλά το είδος του μπορεί να επιβιώσει για πολύ περισσότερο από όσο μπορεί ένας βράχος.

Σκεφτείτε τα βακτήρια. Έχουν παραμείνει σχεδόν αμετάβλητα στη Γη για περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια χρόνια (ενώ επίσης εξελίσσονται!). Πιο συγκεκριμένα, αυτό που έχει παραμείνει σχεδόν αμετάβλητο είναι μερικές από τις συγκεκριμένες αλληλουχίες οδηγιών που κωδικοποιούν πώς να δημιουργηθεί ένα βακτήριο από στοιχειώδη συστατικά, τα οποία υπάρχουν σε κάθε βακτηριακό κύτταρο:μια συνταγή. Αυτή η συνταγή ενσωματώνεται σε ένα μόριο DNA, το οποίο είναι ο πυρήνας οποιουδήποτε κυττάρου. Είναι μια σειρά από χημικές ουσίες, τεσσάρων διαφορετικών ειδών. Η συμβολοσειρά λειτουργεί ακριβώς όπως μια μεγάλη ακολουθία λέξεων που αποτελείται από ένα αλφάβητο τεσσάρων γραμμάτων:Κάθε λέξη αντιστοιχεί περίπου σε μια οδηγία της συνταγής. Οι ομάδες αυτών των στοιχειωδών οδηγιών ονομάζονται γονίδια από τους βιολόγους.

Είναι η συγκεκριμένη δομή, ή μοτίβο, του βακτηριακού DNA που έχει παραμείνει σχεδόν ίδια για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα. Αντίθετα, κατά την ίδια περίοδο, η διάταξη και η δομή των πετρωμάτων στη Γη έχουν αλλάξει βαθιά. ολόκληρες ήπειροι έχουν αναδιαταχθεί από εσωτερικές κινήσεις που λαμβάνουν χώρα κάτω από τον φλοιό της Γης. Ας υποθέσουμε ότι κάποιοι εξωγήινοι είχαν προσγειωθεί στη Γη νωρίς στην προϊστορία, είχαν συλλέξει DNA από ορισμένους οργανισμούς (ας πούμε, γαλαζοπράσινα φύκια) και είχαν επίσης τραβήξει μια φωτογραφία του πλανήτη μας από το διάστημα. και ότι επρόκειτο να επιστρέψουν τώρα για να κάνουν το ίδιο. Στις εικόνες του πλανήτη, όλα θα είχαν αλλάξει. Η ίδια η διάταξη των ηπείρων και των ωκεανών θα ήταν εντελώς διαφορετική. Αλλά η δομή του DNA από αυτούς τους οργανισμούς θα ήταν σχεδόν αμετάβλητη. Έτσι, τελικά, ορισμένα πράγματα στο σύμπαν μας, όπως οι συνταγές που κωδικοποιούνται στο DNA, μπορούν να επιτύχουν έναν αρκετά αξιοσημείωτο βαθμό ανθεκτικότητας.

Το άλλο στοιχείο που αγνοεί η ομιλία του Prospero είναι ότι οι ζωντανές οντότητες μπορούν να λειτουργήσουν στο περιβάλλον, να το μεταμορφώσουν και (κυρίως) να διατηρήσουν την ικανότητα να το κάνουν ξανά και ξανά, αφήνοντας έτσι πολύ περισσότερα από «ένα ράφι». Η Γη εξακολουθεί να φέρει τα σημάδια της βακτηριακής δραστηριότητας πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια (για παράδειγμα, με τη μορφή ορυκτού άνθρακα). Τα φυτά έχουν προκαλέσει μια δραματική αλλαγή στη σύσταση της ατμόσφαιρας απελευθερώνοντας αέριο οξυγόνο ως παρενέργεια της μετατροπής του φωτός του ήλιου σε χημική ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης. Οι άνθρωποι, επίσης, είναι ικανοί να μεταμορφώσουν το περιβάλλον σε ένα ευρύ σύνολο συνθηκών. Σε αντίθεση με την άποψη του Prospero, τα παλάτια, οι ναοί και οι πύργοι που καλύπτουν τα σύννεφα μπορούν να επιτύχουν ανθεκτικότητα—επειδή είναι προϊόντα πολιτισμού. Οι άνθρωποι μπορούν να τα αποκαταστήσουν ακολουθώντας ένα σχέδιο —ή μάλλον, πάλι, μια συνταγή— για το πώς κατασκευάστηκαν αρχικά, διασφαλίζοντας ότι θα αντέξουν πολύ περισσότερο από τα συστατικά τους υλικά. Κατ' αρχήν, ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής που παρέχεται με μια τέτοια συνταγή θα μπορούσε να ανακατασκευάσει από την αρχή κάθε αρχαίο παλάτι που έτυχε να καταστραφεί ολοσχερώς.

Η ανθρώπινη διάρκεια ζωής μπορεί να είναι ακόμα περιορισμένη, αλλά η τεχνολογία την έχει ήδη επεκτείνει πολύ πέρα ​​από αυτή των προγόνων μας. Αλλάζοντας το φυσικό περιβάλλον, ο ανθρώπινος πολιτισμός βελτιώνεται και αναπτύσσεται δοκιμαστικά. Τώρα έχουμε τη γνώση να παράγουμε ζεστά (ή δροσερά) σπίτια, ισχυρά φάρμακα, αποτελεσματική μεταφορά στη Γη, ακόμη και στο διάστημα, και εργαλεία για να εξοικονομήσουμε εργασία, να επιμηκύνουμε τη ζωή μας και να τα κάνουμε πιο ευχάριστα. Έχουμε μεγαλειώδη έργα τέχνης και λογοτεχνίας, μουσικής και επιστήμης. Αυτές ακριβώς οι λέξεις στην ομιλία του Πρόσπερου είναι ένα παράδειγμα της λογοτεχνικής μας κληρονομιάς και έχουν διασωθεί—μαζί με αμέτρητα άλλα θαυμαστά αποτελέσματα της ανθρώπινης πνευματικής δραστηριότητας. Έτσι, αντί να σβήσει, αυτό το διαγωνισμό που έχουμε στήσει, που μας συντηρεί, βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και αιώνες. Η υπόλοιπη παράσταση της ζωής στη Γη έχει διαρκέσει ακόμη περισσότερο, για δισεκατομμύρια χρόνια.

Φυσικά, η ανθεκτικότητα του πολιτισμού μας απειλείται συνεχώς από σοβαρά προβλήματα, τα οποία εμφανίζονται καθώς προσπαθούμε να προχωρήσουμε. Ορισμένες από αυτές, όπως η υπερθέρμανση του πλανήτη και οι ταχέως εξαπλούμενες πανδημίες, είναι στην πραγματικότητα ένα υποπροϊόν της ίδιας της προόδου που περιέγραψα. Αυτά τα προβλήματα παρουσιάζουν σημαντικές προκλήσεις και θα μπορούσαν εύκολα να εξαλείψουν πολλές πτυχές της προόδου που έχουμε σημειώσει.

Αλλά είναι δυνατό να ληφθούν μέτρα για την επίλυση αυτών των ζητημάτων, ανεξάρτητα από το πόσο σοβαρά φαίνονται. και οι νόμοι της φυσικής δεν απαγορεύουν ακόμη μεγαλύτερη βελτίωση. Δεν εγγυώνται βελτίωση ή επίλυση, αλλά ούτε και το απαγορεύουν:Η ανθεκτικότητα και η περαιτέρω πρόοδος, με την αντιμετώπιση προβλημάτων όπως η κλιματική κρίση, είναι και τα δύο δυνατά. Οι νόμοι της φυσικής, που εκφράζονται ως αντιπραγματικά, προσφέρουν μια ευκαιρία για βελτίωση. Με το να αναλογιστούμε τι είναι δυνατό στο σύμπαν, εκτός από αυτό που συμβαίνει, έχουμε μια πολύ πιο ολοκληρωμένη εικόνα του φυσικού κόσμου. Το ζοφερό συμπέρασμα του Prospero είναι μερικό και βαθιά λανθασμένο. Δεν ήταν τίποτα άλλο παρά ένας εξωπραγματικός εφιάλτης.

Η Chiara Marletto είναι η συγγραφέας του The Science of Can and Can't:A Physicist's Journey Through the Land of Conterfactuals. Είναι ερευνήτρια στο Wolfson College του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Είναι κάτοχος πτυχίων από τα πανεπιστήμια της Οξφόρδης και του Τορίνο. Η κύρια ερευνητική της εστίαση είναι στη θεωρητική φυσική, ενώ επιδιώκει επίσης τη θεωρητική βιολογία, την επιστημολογία και την ιταλική λογοτεχνία.

Από The Science of Can and Can't από την Chiara Marletto, που εκδόθηκε από τη Viking, αποτύπωμα της Penguin Publishing Group, τμήματος της Penguin Random House, LLC. Πνευματικά δικαιώματα © 2021 από την Chiara Marletto.

Εικόνα επικεφαλής:MJgraphics / Shutterstock

Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο διαδίκτυο στο τεύχος "Κρυμμένες Αλήθειες" τον Ιούνιο του 2021.


Γιατί είναι δύσκολο για τα αεροπλάνα να προσγειωθούν/απογειωθούν όταν έχει πολύ ζέστη;

Ένα αεροπλάνο πετάει επειδή έχει μεγάλη δύναμη που το σπρώχνει προς τα πάνω. Αυτή η δύναμη ονομάζεται ανύψωση. Όσο περισσότερα μόρια αέρα χτυπούν τα φτερά ενός αεροπλάνου, τόσο περισσότερο ανυψώνεται το αεροπλάνο. Ο ζεστός αέρας έχει λιγότερα μόρια αέρα από τον κρύο αέρα, επομένως είναι πιο δύσκολο

Τι σημαίνει να ζεις σε έναν ολογραφικό κόσμο

Όταν κοιτάζεστε στον καθρέφτη, η εικόνα που βλέπετε μοιάζει πολύ με εσάς—όχι ακριβώς το ίδιο, γιατί όταν σηκώνετε το δεξί σας χέρι, ο καθρέφτης σας σηκώνει το αριστερό. Επιπλέον, το είδωλο του καθρέφτη είναι απλώς ένα σύνολο ανακλώμενου φωτός, χωρίς ένα φυσικό σώμα πίσω του. Παρά αυτές τις διαφορές,

Spark of Science:Melissa Franklin

Οι πειραματιστές είναι οι καουμπόηδες της φυσικής», λέει η Melissa Franklin, μια πειραματική σωματιδιακή φυσική στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Πρέπει να μπορούν να πουν στους θεωρητικούς:«Δεν με νοιάζει η ηλίθια θεωρία σας, θα μετρήσω αυτό .” Αυτή η αίσθηση του να είσαι στα άκρα, λέει, είναι μέρος