Γιατί οι φυσικοί φτιάχνουν ιστορίες στο σκοτάδι

Για αιώνες, οι επιστήμονες μελετούσαν το φως για να κατανοήσουν τον ορατό κόσμο. Γιατί είναι χρωματιστά τα πράγματα; Τι είναι το ουράνιο τόξο; Πώς λειτουργούν τα μάτια μας; Και τι είναι το ίδιο το φως; Αυτά είναι ερωτήματα που απασχόλησαν επιστήμονες και φιλοσόφους από την εποχή του Αριστοτέλη, συμπεριλαμβανομένων των Roger Bacon, Isaac Newton, Michael Faraday, Thomas Young και James Clerk Maxwell.

Αλλά στα τέλη του 19ου αιώνα όλα άλλαξαν, και ήταν σε μεγάλο βαθμό αυτό που έκανε ο Maxwell. Αυτή ήταν η περίοδος κατά την οποία όλο το επίκεντρο της φυσικής -που τότε ακόμα αναδυόταν ως ξεχωριστός επιστημονικός κλάδος- μετατοπίστηκε από το ορατό στο αόρατο. Το ίδιο το φως ήταν καθοριστικό για αυτήν την αλλαγή. Όχι μόνο τα συστατικά του φωτός ήταν αόρατα «πεδία», αλλά το φως αποκαλύφθηκε απλώς ως ένα μικρό κομμάτι ουράνιου τόξου που εκτείνεται μακριά στο αόρατο.

Η φυσική δεν κοίταξε ποτέ πίσω. Σήμερα οι θεωρίες και οι έννοιές του αφορούν σε μεγάλο βαθμό αόρατες οντότητες:όχι μόνο αόρατα δυναμικά πεδία και αόρατες ακτίνες, αλλά σωματίδια πολύ μικρά για να τα δει κανείς ακόμη και με τα πιο προηγμένα μικροσκόπια. Γνωρίζουμε πλέον ότι η καθημερινή μας αντίληψη μάς παρέχει πρόσβαση μόνο σε ένα μικρό κλάσμα της πραγματικότητας. Τα τηλεσκόπια που ανταποκρίνονται στα ραδιοκύματα, την υπέρυθρη ακτινοβολία και τις ακτίνες Χ έχουν επεκτείνει πολύ την άποψή μας για το σύμπαν, ενώ τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, οι ακτίνες Χ και άλλοι μικροί ανιχνευτές της κοκκοποίησης της φύσης έχουν αποκαλύψει τον μικρόκοσμο που κρύβεται πέρα ​​από την οπτική μας οξύτητα. Οι θεωρίες στο προσκήνιο της φυσικής εμπλουτίζουν αυτό το αόρατο σύμπαν με παράλληλους κόσμους και με μυστηριώδεις οντότητες που ονομάζονται για την ίδια τους την αορατότητα:σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.

Αυτή η κίνηση πέρα ​​από το ορατό έχει γίνει θεμελιώδες μέρος της αφήγησης της επιστήμης. Αλλά είναι μια πιο περίπλοκη αλλαγή από ό,τι συχνά εκτιμούμε. Η κατανόηση αυτού που είναι αόρατο - αυτού που βρίσκεται «πέρα από το φως» - έχει πολύ μεγαλύτερη ιστορία στην ανθρώπινη εμπειρία. Προτού η επιστήμη είχε τα μέσα να εξερευνήσει αυτό το βασίλειο, έπρεπε να αρκεστούμε σε ιστορίες που κατοχυρώθηκαν στο μύθο και τη λαογραφία. Αυτές οι ιστορίες δεν εξαφανίζονται καθώς προχωρά η επιστήμη. απλά επαναπροσδιορίζονται. Οι επιστήμονες που εργάζονται στην πρώτη γραμμή του αόρατου θα βρίσκονται πάντα αντιμέτωποι με κενά στη γνώση, την κατανόηση και την πειραματική ικανότητα. Μπροστά σε αυτά τα όρια, αντλούν ασυνείδητα τις εικόνες των παλιών ιστοριών. Αυτό είναι ένα απαραίτητο μέρος της επιστήμης, και αυτές οι ιστορίες μπορούν μερικές φορές να προτείνουν γνήσια παραγωγικές επιστημονικές ιδέες. Αλλά ο κίνδυνος είναι ότι θα αρχίσουμε να τα πιστεύουμε στην ονομαστική τους αξία, μπερδεύοντάς τα ως θεωρίες.

Μια ματιά προς τα πίσω στην ιστορία του αόρατου δείχνει πώς οι αφηγήσεις και τα τροπάρια του μύθου και της λαογραφίας μπορούν να τονώσουν την επιστήμη, ενώ δείχνει ότι η αλήθεια πιθανότατα θα αποδειχθεί πολύ πιο παράξενη και πιο απροσδόκητη από ό,τι μπορούν να χωρέσουν αυτές οι παλιές ιστορίες.

Απόκρυφο φως

Ποιος θα υποστηρίξει τώρα τον Βρετανό φυσικό Edmund Fournier d'Albe, ο οποίος το 1908 πρότεινε τη θεωρία ότι η ανθρώπινη ψυχή αποτελείται από αόρατα σωματίδια που ονομάζονται «ψυχομερή» και διαθέτουν ένα υποτυπώδες είδος νοημοσύνης; Εκτίμησε τη μάζα αυτών των σωματιδίων σε μία μόνο ψυχή (περίπου 50 χιλιοστόγραμμα) και πρότεινε ότι η υπόθεσή του θα μπορούσε να εξηγήσει παραφυσικά φαινόμενα όπως φαντάσματα και νεράιδες, ίσως ακόμη και το φλεγόμενο θάμνο του Μωυσή. Σίγουρα, ακούγεται άγριο, αλλά ο Fournier d'Albe ήταν ένας σεβαστός ερευνητής στις ραδιοτηλεπικοινωνίες και επέμεινε ότι, υπό το φως των πρόσφατων ανακαλύψεων όπως οι ακτίνες Χ και το ηλεκτρόνιο, δεν θα ήταν συνετό να εκπτώσουμε κάτι μόνο και μόνο επειδή δεν μπορώ να το δω απευθείας.

«Πρέπει να καταπολεμήσουμε αποφασιστικά την τάση να αναζητούμε το αόρατο πέρα ​​από το ορατό», έγραψε ο Fournier d’Albe. «Το αόρατο αφορά εμάς… μια οκτάβα στη γκάμα των κυμάτων φωτός εντυπωσιάζει τον αμφιβληστροειδή μας, αποκαλύπτοντας ένα πολύ μικρό ποσοστό αυτού που θα ήταν ορατό σε μια πιο πλήρως εξοπλισμένη νοημοσύνη».

Με άλλα λόγια, αυτός και οι σύγχρονοί του επέμειναν, υπάρχουν περισσότερα στον ουρανό και τη γη.

Πράγματα που δεν μπορούμε να δούμε ή να αγγίξουμε ανήκαν κάποτε στο βασίλειο του αποκρυφισμού. Αυτό σήμαινε απλώς ότι ήταν κρυμμένα, όχι απαραίτητα ότι ήταν υπερφυσικά. Αλλά το απόκρυφο έγινε το κρησφύγετο για κάθε είδους φανταστικά παραφυσικά φαινόμενα:φαντάσματα, πνεύματα και δαίμονες, τηλεπάθεια και άλλες «ψυχικές δυνάμεις». Αυτά τα πράγματα φαίνονται τώρα να είναι το αντίθετο της επιστήμης, αλλά όταν η επιστήμη άρχισε για πρώτη φορά να προσηλώνεται σε αόρατες οντότητες, πολλοί κορυφαίοι επιστήμονες δεν είδαν σαφή διάκριση μεταξύ τέτοιων απόκρυφων εννοιών και σκληρής επιστήμης. Επινόησαν υπέροχες ιστορίες για να τις συνδέσουν και να τις εξηγήσουν. Οι βικτωριανοί φυσικοί ήταν ιδιαίτερα επιρρεπείς. Κάποιοι υπέθεσαν ότι υπάρχουν νοήμονα, αόρατα όντα στην υποατομική ή την κοσμική κλίμακα. Άλλοι υπέθεσαν ότι τα κύματα υψηλής συχνότητας εκτός του ορατού εύρους θα μπορούσαν να μεταδώσουν σκέψεις μεταξύ των μυαλών ή ότι οι αθάνατες ψυχές ήταν σύμφωνες με τους νόμους της θερμοδυναμικής. Όλα φαινόταν πιθανά, όπως συμβαίνει συχνά όταν ξυπνάμε στην άγνοιά μας.

Αυτή η στροφή προς το αόρατο ξεκίνησε με προσπάθειες κατανόησης του αρχαίου ερωτήματος:Τι είναι το φως; Στις αρχές του 19ου αιώνα ο Faraday εισήγαγε την ιδέα ενός πεδίου —μιας αόρατης, διάχυτης επιρροής— για να εξηγήσει τη φύση του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού. Στη δεκαετία του 1860, ο Maxwell έγραψε ένα σύνολο εξισώσεων που δείχνουν πώς σχετίζονται ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός. Οι εξισώσεις του Maxwell υπονοούσαν ότι οι ταλαντώσεις σε αυτά τα συζευγμένα πεδία -τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα- θα κινούνταν στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός. Γρήγορα έγινε φανερό ότι αυτά τα κύματα στην πραγματικότητα είναι φως.

Αλλά όπου το ορατό φως έχει μήκη κύματος μεταξύ περίπου 400 και 800 εκατομμυριοστών του χιλιοστού, οι εξισώσεις του Maxwell έδειξαν ότι δεν υπήρχε προφανές όριο στο μήκος κύματος που μπορούν να έχουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Μπορεί να υπάρχουν πέρα ​​από το ανώτερο και το κατώτερο όριο του ορατού εύρους.

Αυτές οι προβλέψεις επιβεβαιώθηκαν σύντομα. Το 1887, ο Γερμανός επιστήμονας Heinrich Hertz έδειξε ότι οι διακυμάνσεις του ηλεκτρικού ρεύματος θα μπορούσαν να προκαλέσουν ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος, η οποία έγινε γνωστή ως ραδιοκύματα. Χρειάστηκε λιγότερο από μια δεκαετία για να δείξει ο Ιταλός Guglielmo Marconi ότι τα ραδιοκύματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μετάδοση μηνυμάτων σε τεράστιες αποστάσεις.

Είναι δύσκολο να κατανοήσουμε τώρα πόσο επαναστατικό ήταν αυτό, όχι μόνο πρακτικά αλλά εννοιολογικά. Προηγουμένως, τα μηνύματα πέρα ​​από το εύρος κραυγών έπρεπε να σταλούν είτε με φυσική επιστολή είτε ως παλμοί ηλεκτρικού ρεύματος κάτω από τηλεγραφικά καλώδια. Ο τηλέγραφος ήταν ήδη αρκετά εξαιρετικός, αλλά και πάλι απαιτούσε μια φυσική σύνδεση μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη. Με το ραδιόφωνο, θα μπορούσε κανείς να επικοινωνήσει ασύρματα μέσω του "κενού χώρου".

Δεν είναι τυχαίο ότι αυτές οι ανακαλύψεις συνέβησαν στο απόγειο του βικτωριανού ενθουσιασμού για τον πνευματισμό, στον οποίο τα μέντιουμ ισχυρίζονταν ότι μπορούσαν να έρθουν σε επαφή με τις ψυχές των νεκρών. Οι δύο τάσεις στήριξαν η μία την άλλη. Η νέα φυσική υπαινίχθηκε σε εξηγήσεις για τη μεταφορά της σκέψης, είτε από άλλους ανθρώπους είτε από πνεύματα. και μια ευρέως διαδεδομένη πίστη σε αόρατες επιρροές και νοημοσύνη δημιούργησε ένα δεκτικό περιβάλλον για ιδέες στη φυσική που φαινόταν ελάχιστα απίστευτες. Εάν τα ραδιοκύματα μπορούσαν να μεταδίδουν αόρατα μεταξύ μιας συσκευής εκπομπής και ενός δέκτη, δεν φαινόταν τόσο δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι —οι οποίοι τελικά επιταχύνονται από ηλεκτρικά νευρικά σήματα— θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως δέκτες.

Τι γίνεται, όμως, με τους αποστολείς; Οι επιστήμονες, εξοικειωμένοι τώρα με την έννοια των αόρατων πεδίων, είχαν αρχίσει να κάνουν εικασίες για μη υλικά όντα που κατοικούν σε αόρατα επίπεδα ύπαρξης. Οι φίλοι του Maxwell Peter Guthrie Tait και Balfour Stewart, καθηγητές φυσικής και οι δύο, δημοσίευσαν το The Unseen Universe (1875), στο οποίο παρουσίασαν τον αιθέρα - υποτίθεται ότι το σπάνιο υγρό που μεταφέρει τα κύματα του Maxwell - ως γέφυρα μεταξύ του φυσικού και του πνευματικού κόσμου, που θεωρούσαν αμφότερους ότι ήταν κατοικημένοι με νοημοσύνη. Μερικοί από τους πρωτοπόρους του τηλέγραφου είχαν ήδη κάνει παραλληλισμούς με τον πνευματισμό, τον οποίο ονόμασαν «ουράνια τηλεγραφία». Τώρα το ασύρματο δημιούργησε ένα όραμα κενού χώρου ως ζωντανό με τα ίχνη αόρατων όντων. Το μόνο που έπρεπε να κάνετε ήταν να συντονιστείτε, ακριβώς τη στιγμή που οι λάτρεις του ραδιοφώνου σάρωναν τα ερτζιανά για να βρουν σπασμένα, μισάκουστα μηνύματα από το Ελσίνκι ή το Μόναχο. Το διήγημα του Ράντγιαρντ Κίπλινγκ «Wireless» (1902) περιέγραψε έναν άνδρα που, πυρετωμένος από τη φυματίωση, γίνεται δέκτης αποσπασμάτων ενός ποιήματος του Κιτς, ενώ αλλού στο σπίτι μια ομάδα ερασιτεχνών ραδιοφώνων λαμβάνει εκπομπές από ένα κοντινό πλοίο. Ενώ η πνευματική «τηλεγραφική γραμμή» που διοχετεύεται από το μέσο σε μια συναυλία προσέφερε την άνεση των λέξεων από αγαπημένα πρόσωπα που έφυγαν, το ασύρματο φαινόταν αντ 'αυτού να κάνει τον κόσμο των πνευμάτων πηγή απρόσωπων, συχνά ανούσιων μηνυμάτων που παρασύρονται σε ένα αδιάφορο σύμπαν.

Η ανακάλυψη των ακτίνων Χ από τον Wilhelm Röntgen το 1895 ενθάρρυνε περαιτέρω αυτές τις φαντασιώσεις. Οι ακτίνες Χ, σύντομα έγινε σαφές, ήταν αόρατες ακτίνες στο άλλο άκρο του φάσματος από το ραδιόφωνο, με μήκη κύματος πολύ μικρότερα από αυτά του φωτός. Η ανακάλυψή τους ήταν ένα παρακλάδι πειραμάτων στις «ακτίνες καθόδου» που βρέθηκαν να εκπέμπονται από θερμά μεταλλικά ηλεκτρόδια, τα οποία βρέθηκαν τα ίδια το 1898 ότι ήταν ρεύματα ηλεκτρικά φορτισμένων υποατομικών σωματιδίων που ονομάστηκαν ηλεκτρόνια.

Αυτό που έκανε τις ακτίνες Χ τόσο εκπληκτικές και υποβλητικές ήταν ότι όχι μόνο ήταν αόρατες αλλά αποκαλύφθηκαν το αόρατο - όχι λιγότερο σημαντικό, τα οστά κάτω από τη σάρκα μας, σε μια ανησυχητική αίσθηση θανάτου. Στη δεκαετία του 1890, οι άνθρωποι συνέρρεαν σε δημόσιες διαδηλώσεις σε παραστάσεις όπως η Ουρανία στο Βερολίνο ή τα θεάματα του Τόμας Έντισον στη Νέα Υόρκη για να παρακολουθήσουν τους σκελετούς τους να εμφανίζονται σε φθορίζουσες οθόνες ευαίσθητες στις ακτίνες Χ. Η φωτογραφία ακτίνων Χ φαινόταν μια απλή επέκταση της «φωτογραφίας πνεύματος» που είχε γίνει δημοφιλής στις δεκαετίες του 1870 και του ’80, η οποία ισχυριζόταν ότι αποκάλυπτε φαντάσματα με πλαστές ή πραγματικά ακούσιες διπλές εκθέσεις. Επιβεβαίωσε το φωτογραφικό γαλάκτωμα ως ένα «ευαίσθητο μέσο» που θα μπορούσε να κάνει ορατό το αόρατο. Άλλοι ισχυρίστηκαν ότι είδαν ενδείξεις νέων τύπων αόρατων ακτίνων που καταγράφηκαν σε φωτογραφίες, ακόμη και ότι ήταν σε θέση να φωτογραφίσουν «μορφές σκέψης» και ψυχές.

Στο fin-de-siècle , αόρατες «ακτίνες» υπήρχαν παντού, και κανένας ισχυρισμός δεν φαινόταν υπερβολικά υπερβολικός. Υπήρχαν καθοδικές ακτίνες και ακτίνες ανόδου, εξ ολοκλήρου ψευδείς ακτινοβολίες όπως οι ακτίνες Ν και το «μαύρο φως» (αν και το υπεριώδες φως απέκτησε επίσης αυτό το όνομα), και πιο διάσημο, οι «ακτίνες ουρανίου» που ο Henri Becquerel ανακάλυψε ότι προέρχονται από άλατα ουρανίου το 1896 Αυτά μεταδόθηκαν σε μια ανεξέλεγκτη και άσβεστη ροή, υποδηλώνοντας μια τεράστια κρυμμένη πηγή ενέργειας που, μέσω του έργου των Pierre και Marie Curie, Ernest Rutherford και άλλων, εντοπίστηκε τελικά στην πυρηνική καρδιά του ατόμου. Οι Curies μετονόμασαν αυτές τις ακτίνες σε «ραδιενέργεια».

Υπήρχε μια παλιά πολιτιστική προκατάληψη ότι οι αόρατες «εκπομπές» θα μπορούσαν να έχουν δράση ενίσχυσης της ζωής, είτε αυτές ήταν οι «αρετές» που αποδίδονταν στα φαρμακευτικά βότανα κατά τον Μεσαίωνα είτε ο «ζωικός μαγνητισμός» ή η «μεσμερική δύναμη» των γερμανικών του 18ου αιώνα. γιατρός Franz Anton Mesmer. Δεν πρέπει να μας εκπλήσσει, λοιπόν, ότι η ραδιενέργεια πιστεύεται ευρέως ότι έχει θαυματουργές θεραπευτικές δυνάμεις. «Ό,τι κι αν είναι το άρρωστο σας, γράψτε μας», διαφήμιζε η εταιρεία Nowata Radium Sanitarium το 1905. «Θα σας σταλούν μαρτυρίες περιπτώσεων που θεραπεύτηκαν». «Θεραπευτικό» ράδιο προστέθηκε στις οδοντόκρεμες και τα καλλυντικά, και οι λουτρικές πόλεις διαφήμιζαν με περηφάνια τη ραδιενέργεια (από το φυσικό ραδόνιο) στα νερά τους. Μόλις τη δεκαετία του 1920 αποδείχτηκε ότι οι επιπτώσεις των ραδιενεργών στοιχείων στην υγεία ήταν ακριβώς το αντίθετο:ήταν πολύ αργά για να σωθεί η ίδια η Μαρί Κιουρί ή κάποια από τα Radium Girls - εργαζόμενοι σε εργοστάσιο που για μια δεκαετία έγλειφαν τα πινέλα βουτηγμένα σε ραδιενεργό βαφή για τα καντράν των ρολογιών.

Εργοστάσια φαντασμάτων

Ένα από τα βασικά μηνύματα αυτών των ανακαλύψεων στα τέλη του 19ου αιώνα ήταν ότι το σύμπαν που αντιλαμβανόμαστε είναι μόνο ένα μικρό μέρος αυτού που υπάρχει εκεί έξω. Υπήρχε μια μακρά παράδοση «κόσμων πνευμάτων» που χρονολογείται τουλάχιστον από τον Μεσαίωνα, όταν ήταν κοινός τόπος ότι αόρατοι, κακόβουλοι δαίμονες κρύβονταν παντού γύρω μας. Αυτές οι πεποιθήσεις παρείχαν το ασυνείδητο πρότυπο για την κατανόηση του νέου «αόρατου σύμπαντος». Ο σεβαστός φυσικός William Barrett, ο οποίος ίδρυσε την Εταιρεία Ψυχικής Έρευνας το 1882, πρότεινε στο βιβλίο του On the Threshold of the Unseen (1917) ότι υπάρχουν αόρατα «στοιχειακά» που μοιάζουν με ανθρώπους.

Αυτή ήταν μια ιδέα που συμμεριζόταν ένας από τους πιο εξέχοντες από τους «ψυχικούς» επιστήμονες της εποχής, ο William Crookes. Χημικός και επιχειρηματίας που υπηρέτησε ως Πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας μεταξύ 1913 και 1915, ο Crookes έγινε διάσημος όταν ανακάλυψε το νέο χημικό στοιχείο θάλλιο το 1861. Ωστόσο, φαίνεται ότι ήταν ιδιαίτερα εύπιστος με τους ισχυρισμούς των πνευματιστών, ίσως ακόμη και να συνωμοτούσε μαζί τους . Τον δέχτηκαν πολλά μέσα, συμπεριλαμβανομένου του διάσημου Φλόρενς Κουκ. Όπως πολλά μέντιουμ, η Κουκ ήταν μια εντυπωσιακή νεαρή γυναίκα που του ήταν εύκολο να χειραγωγήσει την κρίση των βικτωριανών κυρίων πιο προχωρημένων ετών. Ο Crookes ήταν πεπεισμένος ότι «υπάρχουν αόρατα νοήμονα όντα, τα οποία πρεσβεύουν να είναι πνεύματα νεκρών ανθρώπων». (Προφανώς θεώρησε ότι αυτή ήταν η σκεπτικιστική άποψη.) Για να διερευνήσει την «ψυχική δύναμη» που νόμιζε ότι διέταξαν τα μέσα, ο Crookes εφηύρε μια συσκευή που ονομάζεται ραδιόμετρο ή «ελαφρόμυλος», στην οποία ευαίσθητα πτερύγια συνδέονται σε έναν άξονα μέσα σε ένα σφραγισμένο γυαλί. Ο λαμπτήρας θα περιστρέφεται όταν φωτίζεται από το φως. Αν και ο λόγος της περιστροφής δεν ήταν, όπως αρχικά πίστευε, λόγω της «πίεσης» που ασκούσε το ίδιο το φως - παρά το γεγονός ότι δεν έχουν μάζα, οι ακτίνες φωτός μπορούν να δώσουν μια μικρή κλωτσιά στις επιφάνειες που χτυπούν - ότι η πίεση είναι αρκετά πραγματικό φαινόμενο. και το ραδιόμετρο βοήθησε στην καθιέρωσή του. Έτσι, ένα όργανο με κίνητρο την πίστη στο παραφυσικό ώθησε χρήσιμη επιστημονική εργασία σχετικά με τις ιδιότητες του φωτός.

Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για την «ακτινοβόλο ύλη» του Crookes, που φέρεται να είναι μια «τέταρτη μορφή ύλης» κάπου μεταξύ συνηθισμένου υλικού και καθαρού φωτός. Ο Crookes ανακάλυψε αυτό το υλικό ενώ διεξήγαγε σημαντική εργασία με σωλήνες εκκένωσης αερίου, στους οποίους φορτισμένα ηλεκτρόδια ιονίζουν έναν ατμό έτσι ώστε ένα ηλεκτρικό ρεύμα να μπορεί να περάσει μέσα από αυτό, παράγοντας μια λάμψη. Το 1879 ισχυρίστηκε ότι η ακτινοβόλος ύλη υπήρχε «στο σκιερό βασίλειο μεταξύ γνωστού και αγνώστου». Υποψιαζόταν ότι, όπως και ο αιθέρας, μπορεί να ήταν μια γέφυρα προς τον κόσμο των πνευμάτων.

Η ακτινοβόλος ύλη ήταν ένα άλλο αποκύημα της υπερδραστήριας φαντασίας του Crookes. Αλλά κι αυτό απέδωσε καρπούς. Επικαλέστηκε την ακτινοβόλο ύλη για να εξηγήσει μια μυστηριώδη περιοχή μέσα στους σωλήνες εκκένωσης που ονομάζεται «σκοτεινός χώρος». Αλλά αποδείχθηκε ότι αυτή η σκοτεινή περιοχή προκλήθηκε από τις καθοδικές ακτίνες και η έρευνα του Crookes για αυτό το φαινόμενο οδήγησε τελικά στην ανακάλυψη ηλεκτρονίων και ακτίνων Χ και, σε συνδυασμό με τη ραδιοφωνική εκπομπή του Marconi, στην ανάπτυξη της τηλεόρασης. Πράγματι, αρκετοί από τους πρώτους πρωτοπόρους της τηλεόρασης παρακινήθηκαν από τις παραφυσικές συμπάθειές τους, είτε ήταν ο Crookes που βελτίωνε τον καθοδικό σωλήνα, ο Fournier d'Albe που επινόησε τη δική του ιδιότυπη τηλεοπτική τεχνολογία ή ο John Logie Baird, που συνήθως θεωρείται ως της συσκευής πραγματικό εφευρέτης, ο οποίος πίστευε ότι βρισκόταν σε πνευματιστική επαφή με το εκλιπόντα πνεύμα του Τόμας Έντισον.

Τόσο η ραδιοφωνική επικοινωνία όσο και η τηλεόραση αντιπροσωπεύουν όλα Τα σύγχρονα μέσα ενημέρωσης είναι εργοστάσια-φαντάσματα, που κατασκευάζουν για πάντα αυτό που το 1886 ο ψυχολόγος Frederic W. H. Myers ονόμασε «φαντάσματα των ζωντανών»:ασώματα αντίγραφα του εαυτού μας, έτοιμα να μιλήσουν για λογαριασμό μας. Το ραδιόφωνο θα μπορούσε να δημιουργήσει την ψευδαίσθηση ότι ο πρωθυπουργός, ή ένας αστέρας του κινηματογράφου, είχε γίνει έκδηλος, αν και ασώμαστος σαν φάντασμα, στο καθιστικό σας. Πόσο πιο ισχυρή ήταν η ψευδαίσθηση, λοιπόν, όταν μπορούσες να δεις τέτοια ηλεκτρονικά φαντάσματα αλλά και να τα ακούσεις. Μπορεί να φαινόταν αρκετά φυσικό και ακίνδυνο να αναφερόμαστε στις διπλές εικόνες των πρώιμων τηλεοράσεων, που προκαλούνται από κακή λήψη ή κακό συγχρονισμό της δέσμης ηλεκτρονίων, ως «φαντάσματα»—αλλά αυτή η ορολογία μίλησε και τροφοδότησε μια κοινή υποψία ότι Οι φιγούρες που είδατε στην οθόνη μπορεί να μην αντιστοιχούν πάντα σε πραγματικούς ανθρώπους. Άλλωστε, μπορεί να είναι ήδη νεκροί. Δημοσιογράφοι ειδήσεων συνέρρευσαν στο σπίτι του Jerome E. Travers του Λονγκ Άιλαντ τον Δεκέμβριο του 1953 για να δουν το πρόσωπο μιας άγνωστης γυναίκας που είχε εμφανιστεί στην οθόνη και δεν εξαφανιζόταν ακόμη και όταν το σετ ήταν αποσυνδεδεμένο. (Η οικογένεια είχε γυρίσει την οθόνη προς τον τοίχο, σαν ντροπή.)

Εμφανιζόμενοι να μεταδίδουν την παρουσία μας σε αδύνατες περιοχές χρόνου και χώρου και διατηρώντας την εικόνα και τη φωνή μας πέρα ​​από το θάνατο, αυτά τα μέσα ανατρέπουν τους νόμους που για αιώνες περιόριζαν την ανθρώπινη αλληλεπίδραση απαιτώντας τη φυσική μεταφορά ενός γράμματος ή την παρουσία των ίδιων των προσώπων. Υποδεχόμαστε την ψευδαίσθηση ότι η φωνή των αγαπημένων μας βγαίνει από το τηλέφωνο, ότι η εικόνα του Skyped που δημιουργείται στην οθόνη (τώρα από διόδους εκπομπής φωτός και όχι από φωσφόρους που εκπέμπουν ηλεκτρονίων) είναι ο μακρινός συγγενής στη σάρκα.

Ποιος θα μπορούσε να εκπλαγεί, λοιπόν, που το Διαδίκτυο γεμίζει με φαντάσματα; Όπως λέει ο ιστορικός της λαογραφίας Owen Davies, «ο κυβερνοχώρος έχει γίνει μέρος της γεωγραφίας του στοιχειώματος». Και εδώ τα προσομοιωμένα ίχνη των νεκρών μπορεί να παραμείνουν επ' αόριστον. και εδώ οι ψευδώνυμες ταυτότητες λέγεται ότι μιλούν πέρα ​​από τον τάφο. Περισσότερο από το τηλέφωνο και την τηλεόραση, το Διαδίκτυο, αυτή η αόρατη φλυαρία των φωνών, μοιάζει σχεδόν σχεδιασμένο να φιλοξενεί πνεύματα, τα οποία τελικά δεν είναι πιο αιθέρια από τη δική μας διαδικτυακή παρουσία.

Επανειλημμένα βλέπουμε ότι η τεχνολογία από μόνη της δεν διώχνει τις λαϊκές πεποιθήσεις και δεισιδαιμονίες, απλώς δημιουργεί νέα περιβάλλοντα για αυτές. Ίσως αυτό δεν θα έπρεπε να αποτελεί έκπληξη, καθώς οι τεχνικές εξελίξεις από μόνες τους δεν προκαλούν καμία γενική πρόοδο στην ικανότητα των ανθρώπων να συλλογίζονται ή να αξιολογούν αποδεικτικά στοιχεία. Αλλά σίγουρα η επιστήμη εξακολουθεί να σπρώχνει τα μαύρα σύννεφα της άγνοιας και της δεισιδαιμονίας; Ναι, σίγουρα κάνει. Αυτό δεν σημαίνει, ωστόσο, ότι οι επιστήμονες σήμερα είναι λιγότερο επιρρεπείς σε πτήσεις φανταστικής φαντασίας από τους προκατόχους τους. Και δόξα τω Θεώ, γιατί η επιστήμη χρειάζεται φαντασία όσο και ψυχρή λογική. Όμως, όπως και στη βικτωριανή εποχή, μερικές φορές είναι δύσκολο να διακρίνει κανείς τη φαντασία από την πραγματικότητα, όταν και οι δύο είναι στριμωγμένες στην ορολογία της ημέρας.

Κρυφοί κόσμοι

Πάρτε, για παράδειγμα, την ερμηνεία πολλών κόσμων της κβαντικής μηχανικής. Δεν υπάρχει συμφωνία σχετικά με το πώς να ερμηνεύσουμε αυτό που η κβαντική θεωρία μας λέει για τη φύση της πραγματικότητας σε μικροσκοπικές κλίμακες, αλλά η Ερμηνεία των πολλών κόσμων έχει πολλούς υποστηρικτές με επιρροή. Υποθέτει την ύπαρξη παράλληλων συμπάντων που ενσωματώνουν κάθε πιθανό αποτέλεσμα των πολλών πιθανών λύσεων στις εξισώσεις που περιγράφουν ένα κβαντικό σύστημα. Σύμφωνα με τον φυσικό Μαξ Τέγκμαρκ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, «προβλέπει ότι μια κλασική πραγματικότητα σταδιακά χωρίζεται σε υπερθέσεις πολλών τέτοιων πραγματικοτήτων». Η ιδέα προέρχεται από το έργο του φυσικού Χιου Έβερετ τη δεκαετία του 1950—αλλά ο ίδιος ο Έβερετ δεν μίλησε ποτέ για «πολλούς κόσμους».

Εκείνη την εποχή, η επικρατούσα άποψη στην κβαντική θεωρία ήταν ότι, όταν κάνετε μια μέτρηση σε ένα κβαντικό σύστημα, αυτό επιλέγει μόνο ένα από τα πιθανά αποτελέσματα που απαριθμούνται στη μαθηματική οντότητα που ονομάζεται κυματοσυνάρτηση - μια διαδικασία που ονομάζεται "κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης". Το πρόβλημα ήταν ότι δεν υπήρχε τίποτα στη θεωρία για να προκαλέσει αυτή την κατάρρευση - έπρεπε να το βάλεις «με το χέρι». Ο Έβερετ έκανε την φαινομενικά αβλαβή πρόταση ότι ίσως δεν υπάρχει κατάρρευση:ότι όλα τα άλλα πιθανά αποτελέσματα έχουν επίσης μια πραγματική φυσική ύπαρξη. Ποτέ δεν απάντησε στην ερώτηση πού αυτά τα άλλα κράτη κατοικούν. Αλλά μερικοί από τους διαδόχους του χτίζουν γύρω τους ένα ολόκληρο σύμπαν, πανομοιότυπο με το δικό μας από κάθε άποψη, εκτός από αυτή τη μία πτυχή. Κάθε κβαντικό γεγονός προκαλεί τον πολλαπλασιασμό αυτών των παράλληλων σύμπαντων, έτσι ώστε «η πράξη λήψης μιας απόφασης αναγκάζει ένα άτομο να χωριστεί σε πολλαπλά αντίγραφα», σύμφωνα με τον Tegmark. (Πιο σωστά, αυτά τα εναλλακτικά σύμπαντα υπήρχαν πάντα, απλώς τα πράγματα εξελίσσονται διαφορετικά σε καθένα από αυτά.)

Αλλά αυτή η ίδια η ιδέα καταρρέει σε ασυνέπεια όταν προσπαθείτε πραγματικά να γεμίσετε τους πολλούς κόσμους με αισθανόμενα όντα. Δεν είναι (όπως μπορεί να θεωρηθεί ότι υπονοεί ο Tegmark παραπάνω) ότι υπάρχουν εναλλακτικές εκδοχές μας σε αυτούς τους πολλούς κόσμους—είναι όλοι κατά κάποιο τρόπο εμείς, αλλά δεν υπάρχει συνταγή για το πού να βάλουμε τη φαινομενικά μοναδική μας συνείδηση. Αυτός ο γρίφος δεν προκύπτει (όπως επιμένουν ορισμένοι οπαδοί) ως αναπόφευκτο αποτέλεσμα του «παίρνοντας στα σοβαρά τα μαθηματικά», αλλά απλώς λόγω της παρόρμησης, που δεν υποκινείται ούτε από πείραμα ούτε από θεωρία, να κάνει κάθε επίσημη μαθηματική έκφραση έναν ολοκληρωμένο κόσμο, αόρατο. από αυτό. Αυτό δεν γίνεται για κανέναν επιστημονικό λόγο, αλλά επειδή είναι αυτό που, μπροστά στο άγνωστο, κάναμε πάντα. Στο Μεσαίωνα, τα απτά στοιχεία για αόρατες δυνάμεις όπως ο μαγνητισμός έκαναν τα αόρατα όντα σαν δαίμονες να φαίνονται πιο εύλογα. Η ανακάλυψη των ακτίνων Χ, των ραδιοκυμάτων και της ραδιενέργειας ενίσχυσε επίσης τις πεποιθήσεις σε ένα πολυπληθές «αόρατο σύμπαν». Η φαινομενική κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης είναι πράγματι ένα βαθύ μυστήριο—μήπως θα έπρεπε να εκπλαγούμε που μια απάντηση είναι να χτίσουμε αόρατα σύμπαντα για να αντισταθμίσουμε;

Σχεδόν το ίδιο σκεπτικό ισχύει και για την έννοια των κόσμων «βράνης» (συντομογραφία των μεμβρανών). Αυτό προκύπτει από τις πιο προηγμένες παραλλαγές της θεωρίας χορδών, οι οποίες προσπαθούν να εξηγήσουν όλα τα γνωστά σωματίδια και δυνάμεις με όρους εξαιρετικά μικροσκοπικών οντοτήτων που ονομάζονται χορδές, οι οποίες μπορούν να οραματιστούν ως σωματίδια εκτεινόμενα σε μικρούς κλώνους που δονούνται. Οι περισσότερες εκδοχές της θεωρίας απαιτούν μεταβλητές στις εξισώσεις που φαίνεται να έχουν το ρόλο επιπλέον διαστάσεων στο χώρο, έτσι ώστε η θεωρία χορδών να μην θέτει τέσσερις διαστάσεις (χρόνου και χώρου) αλλά 11. Όπως επισημαίνει ο φυσικός και συγγραφέας Jim Baggott, " δεν υπάρχει πειραματική ή παρατηρητική βάση για αυτές τις υποθέσεις»—οι «επιπλέον διαστάσεις» είναι απλώς τυπικές πτυχές των εξισώσεων. Ωστόσο, οι πιο πρόσφατες εκδόσεις της θεωρίας υποδηλώνουν ότι αυτές οι επιπλέον διαστάσεις μπορεί να είναι εξαιρετικά μεγάλες, αποτελώντας εξωδιάστατες βράνες που είναι πιθανές αποθήκες για εναλλακτικά σύμπαντα χωρισμένα από τα δικά μας όπως τα στοιβαγμένα φύλλα ενός βιβλίου. Αναπόφευκτα, υπάρχει μια παρόρμηση να φανταστούμε ότι και αυτά τα μέρη μπορεί να είναι κατοικημένα με αισθανόμενα όντα, αν και αυτό είναι προαιρετικό. Το θέμα είναι ότι αυτοί οι brane κόσμοι δεν είναι τίποτα άλλο παρά μαθηματικές οντότητες σε κερδοσκοπικές εξισώσεις, ενσαρκωμένες, σαν να λέγαμε, ως αόρατα παράλληλα σύμπαντα.

Η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια παρακινούνται πιο άμεσα από τις παρατηρήσεις του πραγματικού κόσμου. Η σκοτεινή ύλη χρειάζεται προφανώς για να εξηγήσει τα βαρυτικά φαινόμενα που φαίνονται να προέρχονται από μέρη του διαστήματος όπου δεν είναι ορατή η συνηθισμένη ύλη ή δεν αρκεί για να εξηγήσει το ρυμουλκό. Για παράδειγμα, οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες φαίνεται να έχουν κάποια πρόσθετη πηγή βαρυτικής έλξης, πέρα ​​από τα ορατά αστέρια και το αέριο, που τους εμποδίζει να πετάξουν χώρια. Το φαινόμενο «φακού» όπου τα μακρινά αστροφυσικά αντικείμενα παραμορφώνονται από τη βαρυτική παραμόρφωση του χωροχρόνου φαίνεται επίσης να απαιτεί αυτήν την αόρατη μορφή ύλης. Αλλά η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει με τη συνήθη έννοια, καθώς δεν έχει δει και δεν υπάρχουν θεωρίες που να μπορούν να εξηγήσουν ή να απαιτήσουν πειστικά την ύπαρξή της. Η σκοτεινή ενέργεια είναι επίσης ένα είδος «πράγματος» που απαιτείται για να εξηγήσει την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος, που ανακαλύφθηκε από αστρονόμους που παρατηρούσαν μακρινά αντικείμενα στα μέσα της δεκαετίας του 1990. Αλλά είναι απλώς ένα όνομα για ένα παζλ, χωρίς καμία άμεση ανίχνευση.

Φαίνεται πολύ πιθανό ότι η σκοτεινή ενέργεια, και ίσως και η σκοτεινή ύλη, θα αποδειχθεί ότι είναι σαν τον «σκοτεινό χώρο» και την «ακτινοβόλο ενέργεια» του Crookes:όχι ακριβώς πράγματα, αλλά συμπτώματα κάποιας άγνωστης μέχρι τώρα φυσικής αρχής. Αυτές οι συνδέσεις διαισθάθηκαν εξαιρετικά από τον Philip Pullman στο His Dark Materials τριλογία, όπου (ο τίτλος και μόνο δίνει μια ένδειξη) μια μυστηριώδης ουσία που ονομάζεται Dust είναι ένα κράμα σκοτεινής ύλης και τα σχεδόν ευαίσθητα ψυχομερή του Barrett, που δίνεται μια πνευματική ερμηνεία από τους επιστήμονες-ιερείς του εναλλακτικού steampunk Πανεπιστημίου της Οξφόρδης του Pullman που αισθάνονται την παρουσία της χρησιμοποιώντας όργανα προφανώς βασίζεται στον ελαφρό μύλο του Crookes.

Οι επιστήμονες, φυσικά, δεν επινοούν απλώς τα πράγματα, ενώ στηρίζονται στην ευκολία της υποτιθέμενης αορατότητας. Χρησιμοποιούν τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια, και (αν κάποιος είναι φιλανθρωπικός) κβαντικούς πολλούς κόσμους και βράνες, και άλλα ανεπαίσθητα και υποθετικά βασίλεια, για να εκτελέσουν ένα ουσιαστικό έργο:να καλύψουν τα κενά στη γνώση τους με έννοιες που μπορούν να κατανοήσουν.

Αυτές οι αυτοσχέδιες επισκευές και εφευρέσεις είναι απαραίτητες για να μην εκτροχιαστεί ή να αποθαρρυνθεί η επιστήμη από τα κενά της. Όταν συμβεί αυτό, φαίνεται αναπόφευκτο οι εφευρέσεις να πάρουν οικείες μορφές - θα αντληθούν από παλιές έννοιες, ακόμη και μύθους, θα είναι «μυστηριώδη» σωματίδια ή ακτίνες ή ακόμα και ολόκληροι φανταστικοί κόσμοι, γεμάτοι από κατοίκους. Αυτές μπορεί να αποδειχθούν εντελώς λάθος έννοιες, αλλά κάνουν την άγνοιά μας συγκεκριμένη και μας δίνουν τη δυνατότητα να σκεφτούμε πώς να την εξερευνήσουμε.

Όταν εργαζόμαστε στα σύνορα της γνώσης, στοχαζόμαστε ερωτήματα χρόνου και χώρου που δύσκολα μπορούμε να διαισθανθούμε ή να οραματιστούμε, η ψυχρή λογική και η αυστηρή τήρηση του πειράματος και της παραποιησιμότητας μπορεί να μην είναι αρκετά. Αλλά τότε το κόλπο είναι να εφεύρουμε και να φανταστούμε χωρίς να παραβλέπουμε το γεγονός ότι αυτό κάνουμε. Πιθανότατα θα διαπιστώσουμε ότι οι εφευρέσεις μας είναι λανθασμένες, ακριβώς επειδή τείνουν να προέρχονται από έναν παλιό κανόνα. Αλλά ελπίζουμε ότι θα κάνουν λάθος με την καλή έννοια και θα φωτίσουν το μονοπάτι προς μια βαθύτερη κατανόηση του σύμπαντος.

Ο Philip Ball είναι συγγραφέας πολλών βιβλίων για την επιστήμη και τις επιπτώσεις της στον ευρύτερο πολιτισμό, συμπεριλαμβανομένων των Life’s Matrix:A Biography of Water; Universe of Stone; Το ένστικτο της μουσικής; Curiosity:Πώς η Επιστήμη άρχισε να ενδιαφέρεται για τα πάντα. και Εξυπηρέτηση του Ράιχ. Το βιβλίο του Η Critical Mass τιμήθηκε με το Βραβείο Aventis 2005 για τα επιστημονικά βιβλία. Το επόμενο βιβλίο του είναι Invisible:The Dangerous Allure of the Unseen.