Παρασκευή 2 Ιανουαρίου 2015

Κβαντική Φυσική: οι δύο Σχολές.

Σε προηγούμενες δημοσιεύσεις μας (βλ. συνδέσμους στο τέλος του παρόντος άρθρου) αναφερθήκαμε, ανάλογα και με τις ανάγκες της θεματογραφίας του κάθε άρθρου, σε ωρισμένες αρχές των δύο φιλοσοφικά αντίθετων Σχολών, σχολών οι οποίες πρωταγωνίστησαν στην περίφημη Διαμάχη για την Κβαντική Θεωρία το πρώτο τέταρτο του 20ου αιώνα, της Ρεαλιστικής Σχολής με κυριώτερους εκπροσώπους τους Einstein, de Broglie, Schrödinger, Langevin, von Lawe κ.α., και της Σχολής της Κοπεγχάγης (Bohr, Born, Heisenberg, Pauli κ.α.) Στο παρόν άρθρο θα παρουσιάσουμε και θα αναλύσουμε τις βασικές αρχές της κάθε μίας από αυτές τις Σχολές, ώστε ο αναγνώστης να έχει μία πληρέστερη εικόνα του τι πρέσβευε (και πρεσβεύει) η μία και η άλλη Σχολή.
Σχολή Κοπεγχάγης.
       Πήρε το όνομά της από την πόλη στην οποία έζησε και εδημιούργησε ο αδιαμφισβήτητος αρχηγέτης της, Niels Bohr. Δεσπόζουσα τάση θεωρείται ότι είναι ο θετικισμός. Θα αποδείξουμε, όμως, στην συνέχεια ότι πίσω από το προσωπείο του θετικισμού υποκρύπτονται ιδεαλιστικές αντιλήψεις. Έναν ιδεαλισμό τον οποίο ξεκάθαρα διακήρυξαν ωρισμένοι εκπρόσωποι της (von Neumann, Eugene Wigner), και μάλιστα στην πιο ακραία του μορφή (σολιψισμός). Δεν θα πρέπει, επίσης, να ξεχνάμε ότι δύο άλλοι επιφανείς εκπρόσωποι της, οι Heisenberg και Jordan είχαν αναλάβει συστηματική εκστρατεία εναντίον των υλιστικών αντιλήψεων που υπήρχαν στον χώρο της Φυσικής1.
         Οι βασικές αρχές της Σχολής της Κοπεγχάγης (Σ.Κ) είναι:
1. Αρχή συμπληρωματικότητας.  Ακρογωνιαίος λίθος της συγκεκριμένης ερμηνείας. Διατυπώθηκε από τον ίδιο τον Niels Bohr στο συνέδριο του Como το 1927. Σύμφωνα μ’ αυτήν, είναι αδύνατη η σύνθεση (με την διαλεκτική έννοια) των αντίθετων κατηγορημάτων ή καταστάσεων της πραγματικότητας, όπως μεγεθών (θέση-ορμή), ιδιοτήτων (σωμάτιο-κύμα), περιγραφών (χωροχρονική-αιτιακή), που ως εκ τούτου είναι συμπληρωματικά και αμοιβαίως αποκλειόμενα κατηγορήματα ή καταστάσεις. Έτσι μία κβαντική οντότητα, όπως ένα ηλεκτρόνιο, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες θα αναδείξει τις σωματιδιακές του ιδιότητες και κάτω από κάποιες άλλες τις κυματικές, ενώ, πάντοτε κατά τον Bohr, είναι αδύνατος ο σχεδιασμός ενός πειράματος το οποίο θα αναδείκνυε ταυτόχρονα και τα δύο. Στην συνέχεια ο Bohr ανήγαγε την αρχή της συμπληρωματικότητας σε γενική οντολογική και γνωσιοθεωρητική αρχή, επεκτείνοντας την και σε άλλους τομείς (Βιολογία, Ηθική, Ψυχολογία), δικαιώνοντας τις τελεολογικές θέσεις του πατέρα του, καθηγητή Φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, Christian Bohr, ενός πιστού Λουθηρανού, ο οποίος είχε αντιταχθεί με σφοδρότητα στην θεωρία του Δαρβίνου.
         Η αρχή της συμπληρωματικότητας συγκέντρωσε από την πρώτη στιγμή τα πυρά των επιστημονικών αντιπάλων του Bohr. Ο Einstein θεωρούσε ότι η αρχή αυτή «δεν μπορεί να αποτελέσει αφετηρία μελλοντικών επιστημονικών εξελίξεων» (όπως ακριβώς και έγινε), ο de Broglie δεν διστάζει να την χαρακτηρίσει βερμπαλισμό, ενώ ο Schrödinger «έχει την αίσθηση της παγωμάρας» τόσο απέναντι σ’ αυτήν την αρχή όσο και για τον ρόλο της επιστήμης γενικώτερα σύμφωνα με τους της Κοπεγχάγης. Ιδιαίτερα καυστικός απέναντι στον Bohr στάθηκε ο Karl Popper. Ο μεγάλος αυτός διανοητής προλογίζοντας το βιβλίο του Franco Selleri «Η Διαμάχη για την Κβαντική Θεωρία» γράφει: «Ο Bohr αφού προσπάθησε να μας πείσει για το μη κατανοήσιμο (εννοεί της φύσεως), στην συνέχεια προσπάθησε να εξηγήσει αυτό το «μη κατανοήσιμο», με άλλα λόγια να κάνει κατανοητό το ακατανόητο [...]. Ο Bohr προκειμένου να καταδείξει ότι τα πειράματα με σωμάτια και τα πειράματα με κύματα είναι ασυμβίβαστα, ηρέσκετο να αναφέρει το αγαπημένο του παράδειγμα, το πείραμα των δύο σχισμών. Στο πείραμα αυτό παίρνουμε κροσσούς συμβολής, το χαρακτηριστικό γνώρισμα των κυμάτων. Όμως κάθε κροσσός συμβολής χαρακτηρίζει επίσης τις συχνότητες δόνησης ή τις πυκνότητες σωματιδίων, κι αυτό συμβαίνει σε κάθε πείραμα που προσπαθούμε να παγιδεύσουμε ή να παρατηρήσουμε κάποιο κύμα».
        Εκείνοι, όμως, που απεκάλυψαν τον πραγματικό ιδεολογικό χαρακτήρα της αρχής της συμπληρωματικότητας ήταν οι μαρξιστές φιλόσοφοι. Ο Σοβιετικός Blokhintsev την δεκαετία του ’50 έγραφε: «Εκεί βρίσκεται το θεμελιακό μεθοδολογικό μειονέκτημα της αντίληψης της συμπληρωματικότητας. Από την άποψη αυτής της αντίληψης, οι κβαντικοί νόμοι χάνουν τον αντικειμενικό τους χαρακτήρα και γίνονται νόμοι που προκύπτουν από τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται τα φαινόμενα του μικροσκοπικού κόσμου. Και αυτό είναι ιδεαλισμός». (η επισήμανση δική μας)2.
2. Αρχή απροσδιοριστίας ή αβεβαιότητας. Η γνωστή αρχή την οποία διατύπωσε ο Heisenberg. Η αρχή αυτή δεν είναι τίποτε άλλο παρά η μαθηματική διατύπωση της αρχής της συμπληρωματικότητας. Οι ανισότητες του Heisenberg απαγορεύουν την ταυτόχρονη ακριβή μέτρηση δύο συζυγών μεταβλητών, π.χ. ορμή-θέση, ενέργεια-χρόνος. Όταν γνωρίζουμε την ορμή δεν μπορούμε να γνωρίζουμε την θέση του σωματίου και το αντίστροφο. Μπορούμε να κάνουμε χωροχρονική περιγραφή των φαινομένων, όχι όμως ταυτόχρονα και αιτιοκρατική και το αντίστροφο, κ.ο.κ. Την αρχή αυτήν την έχουμε σχολιάσει στο οικείο άρθρο («Κατά παρέγκλιση κίνηση και σύγχρονη φυσική. Μέρος Α»). Εδώ θα περιοριστούμε στις εξής παρατηρήσεις.
        Η αρχή της απροσδιοριστίας ουσιαστικά θέτει ένα ανώτερο όριο στην δυνατότητα γνώσεως του Κόσμου από τον άνθρωπο. Η θέση αυτή συνάδει με την γενικώτερη θέση της Σ.Κ. ότι ο κόσμος δεν είναι γνώσιμος από τον άνθρωπο. Ο ρόλος της Φυσικής δεν είναι να ερμηνεύσει τον κόσμο. Η Φυσική είναι ένα καλό λογιστικό εργαλείο, χρήσιμο αποκλειστικά και μόνον για την αποτύπωση των μετρήσεων που κάνουμε στην φύση και την διατύπωση ακριβών μεταξύ τους σχέσεων. Χαρακτηριστικά ο ίδιος ο Niels Bohr ανέφερε: «Ολόκληρος ο φορμαλισμός πρέπει να θεωρείται ως ένα εργαλείο για την εξαγωγή προβλέψεων, σαφώς καθορισμένου ή στατιστικού χαρακτήρα, σχετικά με την πληροφορία που μπορούμε να πάρουμε υπό πειραματικές συνθήκες περιγραφόμενες με κλασσικούς όρους». Ο Aage Petersen, ένας από τους βοηθούς του Bohr, προχώρησε ακόμη παραπέρα: «Δεν υπάρχει κβαντικός κόσμος. Υπάρχει μόνο μία αφηρημένη κβαντομηχανική περιγραφή. Κάνουμε λάθος αν σκεφτόμαστε ότι η φυσική έχει αποστολή να ανακαλύψει πως είναι η φύση. Η φυσική αφορά το τι μπορούμε να πούμε εμείς για την φύση» . Ο Heisenberg, ο οποίος βοήθησε τον Bohr και τους συναδέλφους του να αναπτύξουν αυτήν την Κοπεγχιανή αντίληψη για τον κόσμο, θεωρεί τις κβαντικές οντότητες ως αφηρημένες μαθηματικές έννοιες, ως μαθηματικά ιδεατά (αναβίωση της αριθμολογίας των Πυθαγορείων).
         Οι αντιλήψεις αυτές προσεγγίζουν το θεολογικό «πίστευε και μη ερεύνα», τελικά δε οδηγούν το άτομο στην αδρανοποίηση, στην μοιρολατρία και στην υποταγή. Κάτι, βέβαια που καθόλου δεν στενοχωρεί τους εκάστοτε κρατούντες.
     Εάν η αρχή της απροσδιοριστίας συνδυασθεί με την «αρχή»  της ανυπαρξίας των μη μετρηθέντων μεγεθών, άρθρο πίστεως για την Σ.Κ., τότε οι ανισότητες του Heisenberg ουσιαστικά απαγορεύουν την ταυτόχρονη ύπαρξη ακριβών τιμών για τις συζυγείς μεταβλητές. Μία τέτοια  αντίληψη οδηγεί στην απόρριψη της αντικειμενικής υπόστασης του κόσμου, οριακά δε στην εκκένωση του από την υλικότητα. Το σπέρμα του ιδεαλισμού βρίσκεται και εδώ πίσω από αυτές τις αντιλήψεις.
         Οι ανισότητες του Heisenberg, σε τελική ανάλυση, δεν είναι τίποτε άλλο παρά το μέτρο των στατιστικών διασπορών των συζυγών μεγεθών, διασπορών που συμβαίνουν αυθόρμητα στην φύση, λόγω των τυχαιακού χαρακτήρα αλληλεπιδράσεων των κβαντικών συστημάτων με το περιβάλλον ή με την μετρητική συσκευή κατά την πράξη της μέτρησης. Οι διασπορές αυτές καθορίζονται από τις κάθε φορά κρατούσες συνθήκες. Τροποποίηση των συνθηκών τροποποιεί την στατιστική κατανομή, κι αυτό επιβεβαιώνει την ισχύ μιας άλλης μορφής αιτιοκρατίας στον μικρόκοσμο, πλέον σύνθετης και πλέον πολυδύναμης, της κβαντικής στατιστικής μορφής της αιτιοκρατίας, του κβαντικού στατιστικού καθορισμού. Συνεπώς οι ανισότητες του Heisenberg δεν νομιμοποιούνται να χρησιμοποιούνται ως επιχείρημα εναντίον της αιτιοκρατίας.
3) Η αρχή της ανυπαρξίας των μη μετρηθέντων μεγεθών.
       Πρόκειται για την κλασσική θετικιστική θέση ότι η πραγματικότητα ανάγεται στο σύνολο των αισθητηριακών δεδομένων. Συνεπώς αυτό που δεν παρατηρείται/μετρείται δεν υπάρχει. Η «αρχή» αυτή υπήρξε οδηγητική για την διατύπωση της μηχανικής των μητρών, του μαθηματικού φορμαλισμού της Σ.Κ.: (Οι έννοιες της τροχιάς, του σωματίου-κύματος κτλ. απορρίπτονται. Εισάγονται οι πιθανότητες παρουσίας και μετάπτωσης) Η «αρχή» αυτή υποστηρίχτηκε ιδιαίτερα από τον Heisenberg. Όπως ήδη είπαμε, εάν συνδυασθεί με την αρχή της απροσδιοριστίας οδηγεί σε αντιρεαλιστικές και αντι-υλιστικές θέσεις, κάτι που προφανώς δεν ήταν καθόλου δυσάρεστο στον Heisenberg και τους ομοίους του.
4) Αρχή της επαλληλίας. Για την Σ.Κ. η αρχή της επαλληλίας έχει την έννοια της προκβαντικής επαλληλίας, δηλαδή της κυματοδέσμης πολλαπλών επίπεδων κυμάτων κατά το πρότυπο της κλασσικής οπτικής. Οι ιδιοκαταστάσεις προϋπάρχουν, είναι ενεργεία, μία δε από αυτές κατά την πράξη της μέτρησης ανάγεται στον κόσμο μας και δίνει το αποτέλεσμα της μέτρησης (αναγωγή της κυματοδέσμης). Η πράξη της μέτρησης καταστρέφει την κβαντική υπόσταση του μικροσωματίου, η οποία και καταρρέει (κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης) πλην μιας ιδιοκατάστασης (ποιας; και γιατί αυτής και όχι της άλλης;), η οποία από τον, κατά κυριολεξία, υπό-κοσμο θα έλθει στον μακρόκοσμο και θα δώσει το αποτέλεσμα της μέτρησης. Και το υπόλοιπο κβαντικό σύστημα; Είναι κάπου εκεί κρυμμένο στην φύση. Παρά τον σεβασμό μας προς αυτούς τους τόσο μεγάλους επιστήμονες δεν μπορούμε να μην πούμε ότι όλα αυτά μας θυμίζουν παραμύθια της χαλιμάς.
5) Το πρόβλημα της κβαντικής μέτρησης.
    Στα πλαίσια της ερμηνείας αυτής είναι αδύνατη η αναγωγή της κυματοδέσμης κατά την πράξη της μέτρησης, ακόμη και εάν επιστρατευτούν όλες οι μετρητικές συσκευές του Σύμπαντος (βλ. «Κατά παρέγκλιση κίνηση και σύγχρονη Φυσική. Μέρος Β'). Συνεπώς είναι αδύνατη η λήψη αποτελέσματος. Οι von Neumann και Eugene Wigner «έλυσαν» το πρόβλημα εισάγοντας στην ατελείωτη αλυσίδα των μετρητικών συσκευών τον παρατηρητή, όχι όμως σαν υλική οντότητα γιατί σαν τέτοια υπόκειται στους νόμους της κβαντικής μηχανικής, αλλά ως «συνείδηση» η οποία ως κάτι το άϋλο βρίσκεται έξω από τα όρια της φυσικής. Η «συνείδηση» είναι αυτή που θα προκαλέσει την αναγωγή της κυματοδέσμης και θα δώσει το αποτέλεσμα της μέτρησης. Εδώ πλέον ο ιδεαλισμός είναι απόλυτα ξεκάθαρος. Οι αντιλήψεις αυτές («μοντέλο του ψυχοφυσικού παραλληλισμού») εναρμονίζονται με μία ακραία υποκειμενική ιδεαλιστική αντίληψη της πραγματικότητας (σολιψισμός), έγιναν δε ασμένως δεκτές από τους μεγαλύτερους φυσικούς της εποχής. Την ίδια ώρα ο Wigner πανηγύριζε για την κυριαρχία του πνεύματος επί της ύλης και για την «συνείδηση, η οποία αποτελεί την υπέρτατη πραγματικότητα, όποια εξέλιξη και εάν πάρουν τα πράγματα στην φυσική». Ο έστιν μεθερμηνευόμενον ότι «το θέλετε δεν το θέλετε, θα το λουστείτε. Το πνεύμα κυριαρχεί πάνω στην ύλη».
         Τα απίστευτα αυτά πράγματα έχουν την ερμηνεία τους εάν λάβει κανείς υπ' όψιν του τις γενικώτερες συνθήκες (κοινωνικές, οικονομικές, πολιτικές) που επικρατούσαν την περίοδο του μεσοπολέμου και τα πρώτα χρόνια του Ψυχρού Πολέμου, καθώς και την καταλυτική παρουσία και δράση (όχι μόνον επιστημονική) του von Neumann. (Περισσότερα για τα έργα και τις ημέρες του John von Neumann μπορεί να βρει ο αναγνώστης στο σχετικό λήμμα στην αγγλική έκδοση της Wikipedia).

6) Αιτιοκρατία. Η Σ.Κ. από αφορμή τον πιθανοκρατικό χαρακτήρα της κβαντικής φυσικής και από το γεγονός ότι σε ωρισμένα είδη μετρήσεων από την αρχική κατάσταση λαμβάνεται ένα σύνολο ιδιοκαταστάσεων, δηλαδή το ίδιο αίτιο οδηγεί σε διαφορετικά αποτελέσματα, έβγαλε το συμπέρασμα ότι αιτιοκρατία στον μικρόκοσμο δεν υπάρχει. Στην συνέχεια επεξέτειναν το γραμμικής αντιλήψεως αυθαίρετο νοητικό τους κατασκεύασμα και στον μακρόκοσμο, θεωρώντας ότι η αιτιοκρατία στον μακρόκοσμο δεν είναι τίποτε άλλο παρά μία ψευδαίσθηση, η οποία οφείλεται στον νόμο των μεγάλων αριθμών.
        Η πιθανότητα, όμως, θα πρέπει να θεωρηθεί ως το μέτρο των πολλαπλών δυναμικοτήτων του κβαντικού στατιστικού συνόλου στις δεδομένες συνθήκες. Το τυχαίο δεν είναι άρνηση της αιτιότητας και του καθορισμού. Το τυχαίο βρίσκεται σε μία διαλεκτική σχέση αντίθεσης, ταυτόχρονα όμως και σύνθεσης με την αναγκαιότητα, την οποία προϋποθέτει, επικαλύπτει και της οποίας, με μία αντίθετη έννοια, μπορεί να αποτελεί το υπόβαθρο. Οι δυναμικοί νόμοι συχνά είναι το συνολικό αποτέλεσμα ενός τεράστιου αριθμού τυχαίων συμβάντων. Με μία αντίθετη έννοια, το τυχαίο επικαλύπτει, κάτω από την φαινομενικά χαοτική μορφή του, δυναμικές διαδικασίες. Κάθε τυχαία αλληλεπίδραση έχει τις αιτίες της και τους καθορισμούς της. Το τυχαίο δεν είναι ούτε αναίτιο ούτε ακαθόριστο. Και στον κόσμο του μικρού ισχύει, όπως ήδη έχουμε πει, μία πλέον πολυδύναμη και πολυσύνθετη μορφή αιτιοκρατίας, όπως ακριβώς είναι και η φύση του μικρού, ο κβαντικός στατιστικός καθορισμός. Σύμφωνα με τον οποίο ο κόσμος του μικρού συνιστά μία πολυδύναμη, πολυσύνθετη πραγματικότητα δυνάμει (κατά την Αριστοτελική έννοια3) καταστάσεων, οι οποίες πραγματώνονται, υποστασιοποιούνται, μετασχηματίζονται σε ενεργεία (απτές, πραγματικές) ανάλογα με τις εσωτερικές συνθήκες/αλληλεπιδράσεις του κβαντικού συστήματος, και ανάλογα με τις αλληλεπιδράσεις του μικροσυστήματος καθεαυτού με το περιβάλλον ή με την μετρητική συσκευή. Οι μετασχηματισμοί αυτοί είναι μη γραμμικοί, μη αντιστρεπτοί, μη στιγμιαίοι. Το αποτέλεσμα που θα λαμβάνουμε κάθε φορά από την μέτρηση καθορίζεται από το «παιχνίδι», το «νείκος και την φιλότητα», αυτών των αλληλεπιδράσεων.
        Επομένως το ότι οι ίδιες αιτίες δεν οδηγούν πάντοτε στο ίδιο αποτέλεσμα δεν σημαίνει την ύπαρξη κάποιας ενδογενούς αυταρχίας (ιντετερμινισμού, έλλειψης αιτιοκρατίας) στο επίπεδο των μικροφαινομένων, αλλά την ύπαρξη μιας συνθετώτερης μορφής καθορισμού (αιτιοκρατίας) που υπερβαίνει τις κλασσικές μορφές της μηχανικής και της δυναμικής αιτιοκρατίας, της κβαντικής στατιστικής μορφής της αιτιοκρατίας, του κβαντικού στατιστικού καθορισμού. Ο γραμμικός φορμαλισμός και ο γραμμικός τρόπος σκέψεως της Σ.Κ. δεν της επιτρέπει να κατανοήσει την βαθύτερη φύση του μικρόκοσμου, την δυναμική του ελάχιστου, τους αέναους ποιοτικούς μετασχηματισμούς των κβαντικών συστημάτων, αυτό το ατέλειωτο παιχνίδι ανάμεσα στο δυνάμει και στο ενεργεία. Και δυστυχώς η αδυναμία αυτή της κυρίαρχης ερμηνείας απετέλεσε σοβαρό φραγμό για τις μελλοντικές εξελίξεις στην φυσική, όπως ακριβώς είχε προβλέψει ο Einstein.
7) Μη-τοπικότητα, μη-διαχωρίσιμο. Ο Bohr προκειμένου να δώσει μία απάντηση στο νοητικό πείραμα/πρόκληση των EPR-Einstein, Podolsky, Rosen-, υποστήριξε ότι το μετρούμενο σύστημα και ο παρατηρητής αποτελούν ένα ενιαίο, αδιάσπαστο και αδιαχώριστο μη αναλύσιμο σύστημα. Με αυτόν τον τρόπο ο Bohr απέρριψε την τοπικότητα και αποδέχτηκε την μη-τοπικότητα και το μη-διαχωρίσιμο, έμμεσα δε, χωρίς ποτέ να το παραδεχτεί, τις ακαριαίες αλληλεπιδράσεις, δηλαδή τις αλληλεπιδράσεις που μεταδίδονται με άπειρη ταχύτητα. Προκειμένου δε να μην παραβιαστεί η αρχή της σχετικότητας, υποστηρίχτηκε ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές δεν μεταφέρουν ενέργεια. Τότε, όμως, πως προκαλούν παρατηρήσιμα φαινόμενα; Και ποια είναι η φύση των φορέων αυτών των μυστηριωδών αλληλεπιδράσεων; Στα ερωτήματα αυτά ο αρχηγέτης της Σχολής της Κοπεγχάγης δεν έδωσε ποτέ απάντηση. Όμως, οι αντιλήψεις αυτές απετέλεσαν τελικά την κερκόπορτα για να διεισδύσουν και να εγκατασταθούν στην θετικώτερη των επιστημών, ο μυστικισμός και η παραψυχολογία. Έτσι με πολλή «σοβαρότητα» υποστηρίζονται ακόμη και από επιστήμονες, με βάση αυτές τις ακαριαίες αλληλεπιδράσεις, τα διάφορα τηλε-(-πάθεια, -κίνηση, ψυχικά φαινόμενα κ.ο.κ.), όχι πάντοτε βέβαια, με το αζημίωτο. Τελικά η ιδεολογική κατρακύλα (θετικισμός-> ιδεαλισμός-> μυστικισμός, παραψυχολογία, θεοσοφία) μετέτρεψαν τον ναό της Γνώσης σε οίκον εμπορίου, προς μεγάλη αμηχανία των πρωτεργατών της Σχολής της Κοπεγχάγης και των συνεχιστών του έργου τους.
Ρεαλιστική Σχολή.
   Η Ρεαλιστική Σχολή (Ρ.Σ.) φιλοσοφικά κινείται στον ρεαλισμό (ρεαλιστικό αξίωμα)-υλισμό. Συνεπώς στον φιλοσοφικό αντίποδα της Σ.Κ. Ο Einstein, η αιχμή του δόρατος της Ρεαλιστικής Σχολής, με συνδημιουργούς τους de Broglie, Schrödinger, Langevin, von Lawe κ.α., έθεσαν τον θεμέλιο λίθο του θεωρητικού οικοδομήματος, το οποίο στηρίζεται στο τρίπτυχο ρεαλισμός-αιτιοκρατία-τοπικότητα. Οικοδόμημα, το οποίο στην συνέχεια διευρύνθηκε, ισχυροποιήθηκε και ενισχύθηκε χάρις στο θεωρητικό έργο επιστημόνων και διανοητών του αναστήματος του Ευτύχη Μπιτσάκη στην Ελλάδα, του Franco Selleri στην Ιταλία κ.α. Η Ρ.Σ. αμφισβήτησε τα βασικά δόγματα της Σ.Κ. και διατύπωσε μία ρεαλιστική και αιτιοκρατική ερμηνεία της κβαντικής Μηχανικής. Ιδιαίτερα σημαντική υπήρξε η συνεισφορά του Einstein. Η οποία ασφαλώς δεν περιορίζεται στην πολυπροβεβλημένη φράση «ο θεός δεν παίζει ζάρια», ούτε και γενικώς, όπως μονότονα ωρισμένοι λένε και ξαναλένε, ότι ο Einstein «εναντιώθηκε στην κβαντική θεωρία», δημιουργώντας την εντύπωση ότι ο Einstein ήταν αντίθετος στην κβαντική Μηχανική. Ένας επιστήμονας του αναστήματος του Einstein δεν θα μπορούσε να μείνει αδιάφορος μπροστά στις εξελίξεις, οι οποίες συντάραξαν τον επιστημονικό κόσμο τις πρώτες δεκαετίες του 20ου αιώνα. Ο Einstein εναντιώθηκε με πείσμα, επιμονή, με συνέπεια και συνέχεια, στην ερμηνεία της Κοπεγχάγης, θεωρώντας ότι αυτή βρίσκεται στην λανθασμένη κατεύθυνση και ότι το γεγονός αυτό θα αποτελούσε σημαντικό εμπόδιο για την παραπέρα πρόοδο της νέας επιστήμης. Ο Einstein σε όλη του την ζωή έμεινε αταλάντευτος και αμετακίνητος στις επιστημονικές του θέσεις, δίνοντας μάχες, ιδιαίτερα υπέρ της αιτιοκρατίας, πολλές φορές «μοναχώτατος» ως άλλος Κωνσταντίνος Παλαιολόγος. Και όλα αυτά παρά τους προπηλακισμούς και τις χυδαιότητες, τις οποίες αντιμετώπισε στην Γερμανία του μεσοπολέμου. Αλλά και στο Princeton o Einstein ζούσε σε καθεστώς εύγλωττης απομόνωσης, αφού σημαντική μερίδα της Αμερικάνικης διανόησης θεωρούσε τις ιδέες του «πολύ σοσιαλιστικές». Συνεπώς δίκαια μπορεί να θεωρηθεί ως ο πρωτομάστορας της Ρεαλιστικής ερμηνείας της κβαντομηχανικής.
        Οι βασικώτερες αρχές της Ρεαλιστικής Σχολής μπορούν να συνοψισθούν στα παρακάτω:
1)   Υπάρχει μία πραγματικότητα ανεξάρτητη από τον παρατηρητή, η οποία συνιστά το ερευνητικό πεδίο της φυσικής. Κατά συνέπεια οι έννοιες, οι νόμοι της Φυσικής κ.λ.π., έχουν αντίκρυσμα στον φυσικό κόσμο (counterpart).
2) Ρεαλιστικό αξίωμα. Σύμφωνα μ' αυτό, τα μικροσυστήματα είναι αντικειμενικές, φυσικές πραγματικότητες, ανεξάρτητες από τον «παρατηρητή». Οι κβαντικές καταστάσεις έχουν πραγματική ύπαρξη, ανεξάρτητη από το υποκείμενο. Δεν είναι ούτε "data" ούτε "events", ούτε «ασαφείς δυναμικότητες», ούτε, πολύ περισσότερο, «μαθηματικά ιδεατά».
3)   Αιτιοκρατία. Ακρογωνιαίος λίθος της ρεαλιστικής ερμηνείας και βασικό συστατικό στοιχείο της υλιστικής κοσμοαντίληψης. Όπως ήδη αναφέραμε, στον μικρόκοσμο ισχύει μία ειδική μορφή αιτιοκρατίας, η κβαντική στατιστική μορφή της, ο κβαντικός στατιστικός καθορισμός. Η μηχανιστική αιτιοκρατία δεν έχει καμμία απολύτως θέση στον κόσμο του μικρού. Ακόμη και εάν γνωρίζαμε την θέση και την ορμή του σωματίου, η γνώση αυτή δεν θα αρκούσε για να προβλεφτεί η συμπεριφορά του σωματίου κατά την αλληλεπίδραση του με το όργανο μέτρησης, επειδή η μέτρηση στην μικροφυσική δεν είναι μηχανικό φαινόμενο. Είναι μία μη-γραμμική διαδικασία μετασχηματισμών, η οποία δεν ανάγεται σε μηχανικούς όρους.
4)   Αρχή της επαλληλίας. Για την Ρ.Σ. η αρχή της επαλληλίας αποτελεί την ποσοτική έκφραση των πολλαπλών δυναμικοτήτων των κβαντικών συστημάτων/στατιστικών συνόλων. Οι ιδιοκαταστάσεις δεν προϋπάρχουν, είναι δυνάμει καταστάσεις, οι οποίες υποστασιοποιούνται σε ενεργεία, κατά την αλληλεπίδραση των κβαντικών συστημάτων με την μετρητική συσκευή. Συνεπεία αυτής της αλληλεπίδρασης το μικροσύστημα υφίσταται ποιοτικούς μετασχηματισμούς. Στοιχεία πραγματικότητας, τα οποία πριν από την μέτρηση ήταν ενεργεία, «εξαφανίζονται», μεταπίπτουν δηλαδή σε δυνάμει στοιχεία. Ταυτόχρονα εμφανίζονται νέα στοιχεία πραγματικότητας, τα οποία προηγουμένως ήταν δυνάμει. Τα νέα αυτά στοιχεία δεν δημιουργούνται από το Μηδέν. Έρχονται από το βάθος του πραγματικού, από στοιχεία τα οποία υπάρχουν, αλλά δεν έχουν κάνει ακόμη την εμφάνιση τους. Η κατάσταση, η οποία προκύπτει σαν αποτέλεσμα αυτών των μετασχηματισμών, είναι μία κατάσταση μετασταθής, η οποία μεταπίπτει σε μία από τις ιδιοκαταστάσεις, οι οποίες έχουν δημιουργηθεί σαν αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης οργάνου-συστήματος. Συνεπώς για την Ρ.Σ. πρόβλημα κβαντικής μέτρησης δεν υφίσταται. Η μέτρηση ισοδυναμεί με την πραγματοποίηση των δυναμικοτήτων του συστήματος και δεν τίθεται θέμα ούτε κυματοδέσμης, η οποία άλλωστε είναι προκβαντική έννοια, την φυσική υπόσταση της οποίας αμφισβήτησαν ακόμη και εκείνοι οι οποίοι χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά την έννοια αυτή στην κβαντική μηχανική, ούτε αναγωγής της κυματοδέσμης, ούτε κατάρρευσης της κυματοσυνάρτησης, ούτε προβολής του καταστατικού διανύσματος. Αυτό που η Σχολή της Κοπεγχάγης ονομάζει αναγωγή ή προβολή δεν είναι άλλο από μετασχηματισμός του συστήματος. Οι μετασχηματισμοί αυτοί δεν είναι «μυστηριώδη άλματα» τα οποία γίνονται ακαριαία. Είναι περιγράψιμες διαδικασίες, οι οποίες πραγματοποιούνται σε πεπερασμένα χρονικά διαστήματα. Σε τελική ανάλυση η πράξη της μέτρησης πρέπει να γίνει κατανοητή ως μία μη-γραμμική, μη-αντιστρεπτή με χρονικό πάχος διαδικασία περάσματος από το δυνάμει στο ενεργεία.
      Από τα παραπάνω τεκμαίρεται ότι ο χώρος Hilbert δεν είναι χώρος ενεργεία, αλλά δυνάμει καταστάσεων, ένας χώρος δυναμικοτήτων.
5) Η κβαντική μηχανική είναι θεωρία στατιστικών συνόλων. Οι προβλέψεις της είναι αντικειμενικές και έγκυρες. Εν τούτοις ο πιθανοκρατικός χαρακτήρας δεν σημαίνει έλλειψη αιτιακού καθορισμού, δεδομένου ότι τα κβαντικά φαινόμενα προκαλούνται από γνωστές φυσικές αλληλεπιδράσεις και διέπονται από νόμους: νόμους διατήρησης και κανόνες επιλογής. Η τροποποίηση των συνθηκών, εξάλλου, συνεπάγεται μία διαφορετική πιθανοτική κατανομή, γεγονός το οποίο θεμελιώνει την ισχύ, όχι μόνον της αιτιότητας, αλλά και μιας άλλης μορφής αιτιοκρατίας στον μικρόκοσμο, πλέον πολυδύναμης και πλέον πολυσύνθετης σε σχέση με την μηχανιστική και την δυναμική μορφή αιτιοκρατίας, όπως άλλωστε πολυδύναμη και πολυσύνθετη είναι και η φύση του μικρού. Και η μορφή αυτή της αιτιοκρατίας, όπως έχουμε πολλές φορές πει, είναι η κβαντική στατιστική αιτιοκρατία, ο κβαντικός στατιστικός καθορισμός.
6) Τα προηγούμενα δεν σημαίνουν κατ' ανάγκην, ότι η σημερινή στατιστική μορφή της θεωρίας είναι πλήρης και οριστική. Η κβαντική κατάσταση ορίζεται από ένα «πλήρες» σύνολο συμβατών παρατηρήσιμων, αλλά η πληρότητα αυτή αφορά το σημερινό επίπεδο της γνώσεως. Μία πληρέστερη περιγραφή θα ήταν δυνατή με την εισαγωγή συμπληρωματικών παραμέτρων, των περίφημων λανθανουσών παραμέτρων.
7)  Σύμφωνα με την αρχή της σχετικότητας, στην φύση δεν υπάρχουν ταχύτητες ανώτερες από την ταχύτητα του φωτός. Οι φυσικές θεωρίες είναι τοπικές και τα φυσικά φαινόμενα είναι διαδικασίες με χρονικό πάχος. Κατά την Ρ.Σ. μία τοπική και αιτιοκρατική περιγραφή του μικρόκοσμου, θα ήταν κατ' αρχήν δυνατή. Η υποθετική μη-τοπικότητα της Σ.Κ., δεχόμενη την ύπαρξη των άγνωστης φύσης ακαριαίων αλληλεπιδράσεων, αλληλεπιδράσεων που μεταδίδονται σε χρόνο μηδέν με άπειρη ταχύτητα, όχι μόνο μας γυρίζει πίσω στην εποχή του Νεύτωνα, αλλά φέρνει στο προσκήνιο, στον αιώνα των επιστημονικών και τεχνολογικών επιτευγμάτων, τον μυστικισμό και την παραψυχολογία4.

       Από την σύγκριση των βασικών δογμάτων των δύο ερμηνειών αβίαστα προκύπτει η υπεροχή της Ρεαλιστικής Σχολής. Η ερμηνεία της διακρίνεται για τον ορθολογισμό της, την εσωτερική της συνοχή και την ικανότητα της να δίνει απαντήσεις και λύσεις εκεί όπου η κυρίαρχη Σχολή βλέπει αδιέξοδα, προβλήματα και «όρια της κβαντομηχανικής περιγραφής». Παρά ταύτα η ερμηνεία αυτή συστηματικά τίθεται στο περιθώριο. Η φωνή της δεν ακούγεται, οι θέσεις της αποσιωπώνται, και όταν παρουσιάζονται, παρουσιάζονται διαστρεβλωμένες και εκχυδαϊσμένες όπως στην περίπτωση της αιτιοκρατίας. Εμείς ως ιστολόγιο θα συνεχίσουμε να προβάλλουμε τις θέσεις της ρεαλιστικής ερμηνείας, σε μία προσπάθεια να διαφωτίσουμε το κοινό, να αποκαλύψουμε όλα εκείνα που προσπαθούν να του κρύψουν. Άλλωστε, ας μην ξεχνάμε ότι η αντιπαράθεση με την κυρίαρχη ιδεολογία δεν γίνεται μόνον σε επίπεδο πολιτικό, αλλά και σε επίπεδο πολιτισμικό, και εν προκειμένω σε επίπεδο επιστημολογικό, πεδία στα οποία οι μηχανισμοί οι οποίοι χρησιμοποιούνται είναι πλέον λεπτοί και αδιόρατοι, και γι' αυτό η παραπλάνηση του κοινού πολύ ευκολώτερη.
ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ
1) Ο Jordan στο βιβλίο του Η Φυσική στον 20ο αιώνα, στην ενότητα με τον εύγλωττο τίτλο Η εκκαθάριση του υλισμού, έγραφε: «Οι νέες αντιλήψεις που προήλθαν από τα κβαντικά φυσικά πειράματα και την θεωρητική τους επεξεργασία σημαίνουν την εκκαθάριση της υλιστικής εικόνας του κόσμου, που είχε αναπτυχθεί στην κλασσική δυτική επιστήμη, στην βάση της Ελληνικής υλιστικής φιλοσοφίας». Λίγες σελίδες πιο πριν μπορούμε να διαβάσουμε: «Ξεφορτωθήκαμε οριστικά ένα από τα τα πιο χτυπητά χαρακτηριστικά της υλιστικής αναπαράστασης του κόσμου (σημ.: εννοεί την αιτιοκρατία), ενώ η θετικιστική θεωρία βρίσκεται επιβεβαιωμένη και αιτιολογημένη με αποφασιστικό τρόπο». (P. Jordan, Physics in the twentieth century, Philosophical Library, New York, 1944, σ. 119).
Σε ανάλογο μήκος κύματος κινείται και ο Heisenberg στο βιβλίο του Φυσική και Φιλοσοφία.
2)  Αργότερα, πάντως, η πλειοψηφία των Σοβιετικών επιστημόνων και επιστημολόγων διαφοροποιήθηκε και έγινε πιο διαλλακτική απέναντι στην ερμηνεία του Bohr, ο οποίος στο μεταξύ είχε βάλει λίγο νερό στο κρασί του. Οι Fock και Rosenfeld διεδραμάτισαν καθοριστικό ρόλο για την τέτοια μεταστροφή του κλίματος υπέρ του Bohr. Κυριολεκτικά λειτούργησαν ως δούρειος ίππος της αστικής ιδεολογίας. Ένα από τα πολλά σημάδια της επερχόμενης κατάρρευσης.
3)  «...το ενεργεία είναι μέτρο αυτού που είναι δυνάμει» (Αριστοτέλης, Φυσικά 217a).
4)      «....σήμερα βρισκόμαστε αντιμέτωποι με την αναβίωση του μυστικισμού που τροφοδοτείται από τους δύο πιο επαναστατικούς τομείς της Φυσικής: την Κοσμολογία (μυστικισμός που αναδύεται από το μοντέλο του big-bang) και την μικροφυσική (νεο-μυστικιστικό ρεύμα που συνδέεται με την αμφισβήτηση της τοπικότητας και της αιτιοκρατίας των κβαντικών φαινομένων). Το παλιό σενάριο ανανεώνεται και συμπληρώνεται: φυσικοί, αστροφυσικοί, φιλόσοφοι, ψυχαναλυτές, νευροφυσιολόγοι, θεολόγοι, ισλαμιστές, μεγάλοι ραβίνοι κ.λ.π. μιλούν για την ελεύθερη βούληση του Θεού, την παραψυχολογία, την ψυχοκίνηση, την αντιφυσική, τα θαύματα, τα μέντιουμ, το ταξίδι στο παρελθόν... με πολύ σοβαρό τρόπο, και τα μέσα μαζικής επικοινωνίας οργανώνουν αυτό το νεο-μυστικιστικό ρεύμα» (Ε. Bitsakis, Paradigmi, 4, 37, 1986).

Σύνδεσμοι

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου