bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Γιατί μας αρέσει να Ανθρωπομορφοποιούμε τη Φυσική

Family Physics» μπορεί να είναι το καλύτερο επεισόδιο της μακροχρόνιας εκπομπής του Public Radio, This American Life . Η υπόθεση του ήταν απλή. Εισαγάγετε βασικές έννοιες από τις σφαίρες της κβαντικής μηχανικής και της κοσμολογίας και χρησιμοποιήστε τις για να φωτίσετε τον καθημερινό κόσμο των γονέων, των παιδιών και τις αλληλεπιδράσεις τους. Παρουσιάζοντας την εκπομπή, ωστόσο, ο οικοδεσπότης Ira Glass έσπευσε να επισημάνει πόσο απεχθάνονται οι φυσικοί αυτού του είδους τις επιχειρήσεις. «Το μισούν όταν μη επιστήμονες … εφαρμόστε αρχές από τη φυσική στις ασήμαντες ζωές τους και στις ασήμαντες σχέσεις τους». Ο Γκλας έσπευσε εξίσου να επισημάνει ότι ο ίδιος και οι συνάδελφοί του στο σόου απλώς δεν έδωσαν σημασία. Όπως το έθεσε, «Μόλις οι φυσικοί ονομάσουν κάτι «αρχή της μετριότητας» ή «αρχή της αβεβαιότητας» ή το «παράδοξο του παππού», λοιπόν… απλώς το ζητούν».

Το γυαλί είχε ένα νόημα.

Τα ονόματα που εμείς οι φυσικοί κληροδοτούμε τους κοσμικούς μας νόμους μερικές φορές αντηχούν με τους πιο πεζούς, καθημερινούς αγώνες που έχουν όλοι οι άνθρωποι που δίνουν νόημα στην καθημερινή ζωή. Υπάρχει ένα βαθύ χιούμορ που πρέπει να αξιοποιηθεί στη χρήση της «κοσμικής μετριότητας» για να συνοψίσουμε μια κακή μέρα.

Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, η ονοματολογία που επιλέγουμε εμείς οι φυσικοί φτάνει κάτω ακριβώς από την καθημερινή. Σε αυτές τις περιπτώσεις αγγίζει κάτι πολύ βαθύτερο στο συλλογικό υπόγειο της κοινής ανθρώπινης κουλτούρας. Μερικές φορές η σύγκρουση μεταξύ της φυσικής και του πολιτισμικού ασυνείδητου μας ρίχνει σε τεράστια τοπία του μυθικού . Πουθενά η διασταυρούμενη επικονίαση δεν είναι πιο ισχυρή από την ανακάλυψη του Σκοτεινού Σύμπαντος.

Ενώ κάποια στιγμή αναφέρεται το έργο του Fritz Zwicky στο σμήνος γαλαξιών στη δεκαετία του 1930, η σκοτεινή ύλη πραγματικά «ανακαλύφθηκε» τη δεκαετία του 1970 από τη Vera Rubin, η οποία μελετούσε την περιστροφή των σπειροειδών γαλαξιών. Ο Ρούμπιν διαπίστωσε ότι οι γαλαξίες περιστρέφονταν πολύ γρήγορα για την ύλη που μπορούσαμε να δούμε σε αυτούς, αλλά δεν πετούσαν χώρια. Το έργο του Ρούμπιν άφησε τους αστρονόμους με μια επιλογή:Είτε οι νόμοι της βαρύτητας μας ήταν λανθασμένοι, είτε υπήρχε κάτι άλλο εκεί έξω που τραβούσε τα αστέρια του γαλαξία και τα επιτάχυνε ενώ τα κρατούσε ενωμένα. Εφόσον οι φυσικοί είχαν ήδη επενδύσει μερικούς αιώνες στις θεωρίες τους για τη βαρύτητα, λίγοι από αυτούς υπέγραψαν το πρώτο συμπέρασμα. Με αυτόν τον τρόπο η αστροφυσική κοινότητα κινήθηκε μαζικά προς τη δεύτερη ιδέα:Υπήρχε ένα άλλο είδος υλικού εκεί έξω που δεν μπορούσαμε να δούμε που ασκούσε μια βαρυτική δύναμη στα πράγματα που μπορούσαμε να δούμε .

Αυτό το «άλλο» υλικό θα μπορούσε να ονομαστεί «αόρατη ύλη». Θα μπορούσε να είχε ονομαστεί «αόρατη ύλη». Θα μπορούσε να είχε ονομαστεί πολλά πράγματα, αλλά, αντ' αυτού, το όνομα στο οποίο οι αστρονόμοι συμφώνησαν για το μυστήριό τους ήταν «σκοτεινή ύλη». Τα υπόλοιπα είναι μια πολιτιστική ιστορία όπου, όπως λέει ο Ira Glass, εμείς οι αστρονόμοι απλώς το ζητούσαμε.

Η σελίδα της Wikipedia για το "Dark Matter in Fiction" περιλαμβάνει 47 εισόδους. Είναι πολύ. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της λίστας είναι ιστορίες επιστημονικής φαντασίας. Εκεί θα περιμένατε να συλλάβει μια ιδέα τόσο πλούσια όσο το μεγαλύτερο μέρος του Σύμπαντος που υπάρχει σε κάποια άλλη μορφή. Ωστόσο, αυτό που δεν περιλαμβάνει αυτή η λίστα είναι η Dark Matter Productions, μια θεατρική εταιρεία στη Νέα Υόρκη που, με τα δικά της λόγια, «υπερηφανεύεται που ρίχνει φως σε θέματα που δεν εξυπηρετούνται και συχνά δύσκολα». /em> Η λίστα Wiki δεν περιλαμβάνει επίσης την Σκοτεινή Ύλη, μια παράσταση κουκλοθεάτρου του Λονδίνου για την κάθοδο ενός χαρακτήρα στην άνοια. Δεν περιλαμβάνει DARKMATTER, ένα τρανσέξουαλ νοτιο-ασιατικό performance art duo με έδρα επίσης τη Νέα Υόρκη. Υπάρχει επίσης το εκτός Μπρόντγουεϊ θεατρικό Dark Matters και το βιβλίο Σκοτεινή ύλη για το ρόλο της αορατότητας στη θεατρική παραγωγή. Υπάρχει ένα βιβλίο με ποιήματα που ονομάζεται Σκοτεινή ύλη από την Christine Locke-Lim και μια άλλη από την Amy Nelson Smith και μια άλλη που βγαίνει από τον Robin Morgan. Υπάρχουν πολυάριθμα έργα φαντασίας μη επιστημονικής φαντασίας που ονομάζονται Σκοτεινή ύλη και μια σειρά από εκθέματα τέχνης με τη Σκοτεινή Ύλη τίτλος.

Θα μπορούσε κανείς να συνεχίσει, αλλά το θέμα είναι ξεκάθαρο:η σκοτεινή ύλη χτυπά ένα νεύρο. Τότε τίθεται το ερώτημα, γιατί;

Προφανώς το «Σκοτάδι» είναι μια ιδέα με μακρά και περίπλοκη ιστορία για τα ανθρώπινα όντα. Ναι, σε ένα επίπεδο σημαίνει απλώς την απουσία φωτός. Αλλά αν δεν τηρήσετε αυστηρά έναν ηλεκτρομαγνητικό ορισμό για το «Φως», θα διαπιστώσετε ότι η φράση είναι επίσης φορτωμένη με υποδηλώσεις που φτάνουν πολύ πιο μακριά και βαθύτερα από τα ταλαντευόμενα ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

Ο δυαδικός συνδυασμός Σκότους και Φωτός είναι τόσο θεμελιώδης για την ανθρώπινη κουλτούρα που έχει ενσωματωθεί στα πιο σημαντικά είδη ιστορίας μας:στους μύθους της δημιουργίας. Η Γένεση από τη Βίβλο είναι το παράδειγμα ενός μύθου της δημιουργίας με το «σκοτάδι του στο πρόσωπο του βαθέως». Αυτό το άγνωστο σκοτάδι είναι το μόνο που υπάρχει μέχρι ο Θεός να μιλήσει τον Λόγο και να υπάρξει Φως.

Και, φυσικά, το Φως είναι Καλό.

Στον μύθο της Ζωροαστρικής δημιουργίας, για παράδειγμα, ο κόσμος ξεκίνησε με τον Αχούρα Μάζντα, γνωστό ως Σοφό Κύριο, ο οποίος έζησε στο Ατελείωτο Φως. Υπήρχε όμως και το κακό, με τη μορφή του Ahriman, που ζούσε στα βασίλεια του Απόλυτου Σκότους. Όταν ο Σοφός Κύριος δημιούργησε τον κόσμο των ανθρώπων με όλο του το φως, ο Αριμάν αρνήθηκε να τον επαινέσει. Αντίθετα, άρχισε να διαμορφώνει έναν στρατό από δαίμονες, μάγισσες και τέρατα για να πολεμήσει στο φως.

Τώρα, αν αυτό ακούγεται σαν ένα παρασκήνιο για κάθε ιστορία φαντασίας, τρόμου ή ακόμα και επιστημονικής φαντασίας που έχετε συναντήσει ποτέ, δεν είναι τυχαίο. Μυθολογίες όπως ο μύθος της δημιουργίας των Ζωροαστρών δεν είναι απλώς παλιές, αναληθείς ιστορίες. Αντίθετα, όπως μας έχουν δείξει ο Joesph Campbell και άλλοι, οι μύθοι είναι σαν αποθήκες της ανθρώπινης φαντασίας. Υπάρχει ένας λόγος που τόσοι πολλοί μύθοι, από τόσους πολλούς διαφορετικούς πολιτισμούς, σε τόσες πολλές διαφορετικές εποχές, λένε την ίδια ιστορία. Είναι επειδή αυτές είναι ιστορίες που δεν μπορούμε παρά να πούμε . Είναι στοιχειώδεις, εκφράζουν κάτι στοιχειώδες για τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι —όλοι οι άνθρωποι σε όλες τις εποχές— αναλύουν τη βασική τους εμπειρία από τον κόσμο.

Στο διάσημο έργο του The Cooked and The Raw , ο ανθρωπολόγος και συγκριτικός μυθολόγος Claude Levi-Strauss ισχυρίστηκε ότι η δομή της ανθρώπινης συνείδησης μας κλειδώνει στο να δούμε τον κόσμο σε δυαδικά ζεύγη. Από αυτή την προοπτική, η δυαδικότητα του Σκότους/Φωτός πρέπει να θεωρηθεί ως κάτι περισσότερο από μια απλή δήλωση για την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Αντίθετα, δεν συγκρατεί μόνο την ένταση μεταξύ του Καλού και του Κακού αλλά και της Άγνοιας και της Γνώσης. Όπως λέει το Ζεν του 18ου αιώνα προς έπαινο της φώτισης, «Από το σκοτεινό μονοπάτι στο σκοτεινό μονοπάτι, περιπλανηθήκαμε στο σκοτάδι». Δεν θέλουμε όλοι να βγούμε από το Σκοτάδι και να πάρουμε το δρόμο μας προς το Φως; Δεν είναι αυτός ο λόγος που η θεμελιώδης ιστορική περίοδος για τη σύγχρονη δημοκρατία ονομάζεται «Διαφωτισμός»;

Το σκοτάδι και το φως εμφανίζονται στην ανθρώπινη φαντασία στην πιο αληθινή από τις μυθικές κλίμακες. Είναι αρχέτυπα που εκφράζουν θεμελιώδεις εντάσεις που συναντά κάθε άνθρωπος. Δεδομένης αυτής της βαθιάς ρίζας, ίσως δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι αστρονόμοι εγκαταστάθηκαν στη σκοτεινή ύλη ως το όνομα για το μεγάλο αστρονομικό τους μυστήριο. Σε τελική ανάλυση, οι επιστήμονες πρέπει επίσης να προσεγγίσουν την ίδια συλλογική δεξαμενή ενώσεων όταν τολμούν στην άγνωστη χώρα της δημιουργικότητας. Τώρα θα μπορούσατε να αντιμετωπίσετε ότι η «σκοτεινή ύλη» ακούγεται απλά ωραίο, τέλος της ιστορίας. Αλλά το πραγματικό ερώτημα είναι γιατί ακούγεται πιο ψυχρό από, ας πούμε, «αόρατη ύλη» ή «αόρατη ύλη». Θα υποστήριζα ότι λόγω των θεμελιωδών συσχετισμών του με το καλό, το κακό, το μυστήριο και τη φώτιση, το να αποκαλούμε κάτι «σκοτεινό» είναι βέβαιο ότι θα προκαλέσει μικρά ρίγη στη σπονδυλική στήλη ακόμη και του πιο ένθερμου ορθολογιστή.

Αλλά οι λέξεις, τα νοήματα και οι προθέσεις μπορεί να είναι μια δύσκολη τριπλέτα. Όταν ένας καλλιτέχνης ονομάζει το βιβλίο ποιημάτων του Σκοτεινή ύλη , σκέφτονται ρητά το δυαδικό ζεύγος Καλού/Κακού ή Γνώσης/Άγνοιας. Ένα από τα χαρακτηριστικά της έκφρασης των καλλιτεχνών είναι ότι, στην καλύτερη περίπτωση, μπορεί να επικαλεστεί πολύ πιο λεπτές μαγικές εμπειρίες. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί κανείς να φανταστεί πώς οι σαφείς έννοιες της σκοτεινής ύλης σε ένα επιστημονικό περιβάλλον μπορούν να βρουν εντελώς νέες και δημιουργικές αποδόσεις σε πίνακες, ποιήματα και θέατρο. Κατά μία έννοια, αυτές οι δυνατότητες απεικονίζουν τη δημιουργική δύναμη των μυθικών μας αποθηκών νοήματος. Δημιουργούμε αναπαραστάσεις του κόσμου στην επιστήμη και στην τέχνη που είναι πάντα μπροστά και πίσω.

Έτσι, η βαθύτερη απήχηση μεταξύ της επιλογής της ονοματολογίας ενός επιστημονικού πεδίου και της ανταπόκρισης του κοινού φαίνεται να είναι ψημένη όταν πρόκειται για τη σκοτεινή ύλη. Μόλις προσθέσετε τη «σκοτεινή ενέργεια» στο μείγμα, δίνοντάς μας το γεγονός ότι το 95 τοις εκατό των πάντων στο Σύμπαν έρχεται σε «σκοτεινή» μορφή, οι μυθικοί συσχετισμοί απλώς βαθαίνουν. Θα έπρεπε να εκπλαγούμε τόσο πολύ που ποιητές, θεατρικοί συγγραφείς και ζωγράφοι αντλούν από αυτήν την πηγή; Καθόλου. Εμείς οι άνθρωποι γεννιόμαστε από το μυστήριο και στο τέλος μας επιστρέφουμε σε αυτό. Αν και η επιστήμη ασχολείται με τις πιο ειδικές και τεχνικές μορφές αγνοίας στα σύνορά της, είναι ωστόσο άγνωστο. Όλοι θέλουμε ένα μονοπάτι από το σκοτάδι στο φως. Όλοι το ζητάμε.

Ο Άνταμ Φρανκ είναι καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ και συγγραφέας του About Time:Cosmology and Culture at the Twilight of the Big Bang. Συνιδρυτής του ιστολογίου «13.7 Cosmos and Culture» του NPR.

ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ:  Ο Robbert Dijkgraaf, διευθυντής του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών, σχετικά με το ποια μπορεί να είναι η προσωπικότητα της φύσης.

Πίστωση εικόνας:  Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA / Flickr.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Nautilus Cosmos, τον Φεβρουάριο του 2017.


Γιατί τα μεγαλύτερα κομμάτια καταλήγουν πάντα στην κορυφή σε ένα βάζο σνακ;

Το φαινόμενο του καρυδιού Βραζιλίας ή ο εξαρτώμενος από το μέγεθος διαχωρισμός της δονούμενης κοκκώδους ύλης εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της κοκκώδους μεταφοράς και της διήθησης. Έχετε παρατηρήσει ότι το βάζο σας με «Mixed Nuts» δεν είναι πάντα τόσο «αναμεμιγμένο»; Για παράδειγμα, σε μια κονσέρβα

Χαρισμένοι με γνώση, οι μαθηματικοί επιδιώκουν να καταλάβουν

Φανταστείτε ότι εξωγήινοι προσγειώθηκαν στη Γη και μας έδωσαν σωστές απαντήσεις στις πιο πιεστικές ερωτήσεις μας:Υπάρχει Θεός; Είναι αληθινή η υπόθεση Riemann; Ο Όσβαλντ ενήργησε μόνος; Θα εκτιμούσαμε τις πληροφορίες, αλλά δεν θα ήταν πραγματικά χρήσιμο αν δεν ξέραμε πώς πήραν τις απαντήσεις τους.

Η επιστήμη πίσω από τον τοίχο του θανάτου

Συζητώντας την επιστήμη πίσω από το κόλπο με μοτοσικλέτα που αψηφά τον θάνατο. Τοίχος θανάτου. Πώς καταφέρνει ο αναβάτης να παραμείνει στην κορυφή ενώ χαράζει μια κυκλική διαδρομή σε έναν κατακόρυφο τοίχο; Εάν έχετε πάει ποτέ σε ένα καρναβάλι με πολλά ακροβατικά που αψηφούν τον θάνατο με οχήματα,