Η Θεωρία Μ

Η απάντηση στο έσχατο ερώτημα της Ζωής, του Σύμπαντος και των Πάντων: Καθ’ όλη την ιστορία της επιστήμης, ήρθαν στο φως μια σειρά ολοένα και πιο βελτιωμένων θεωριών, ή μοντέλων, από τις ιδέες του Πλάτωνα μέχρι την κλασική θεωρία του Νεύτωνα και τις σύγχρονες κβαντικές θεωρίες. Εύλογα θα ρωτούσε κανείς; Άραγε, θα φτάσει ποτέ αυτή η πορεία σε κάποιο τέρμα , σε μια τελική θεωρία του Σύμπαντος, η οποία να συμπεριλαμβάνει όλες τις δυνάμεις και να προβλέπει το αποτέλεσμα κάθε παρατήρησης που μπορούμε να κάνουμε, ή θα συνεχίζουμε εσαεί να βρίσκουμε ολοένα και καλύτερες θεωρίες, αλλά ποτέ τη μια και μοναδική εκείνη θεωρία που δεν επιδέχεται περαιτέρω βελτίωση;

Δεν έχουμε ακόμη κάποια οριστική απάντηση στο ερώτημα αυτό, διαθέτουμε όμως έναν υποψήφιο για την τελική Θεωρία των Πάντων – αν υπάρχει πραγματικά κάτι τέτοιο- η οποία ονομάζεται θεωρία Μ. Η θεωρία Μ είναι το μοναδικό μοντέλο το οποίο έχει όλες τις ιδιότητες που πιστεύουμε ότι πρέπει να έχει μια τελική θεωρία.

Η θεωρία Μ δεν συνιστά θεωρία με την καθιερωμένη έννοια του όρου. Αποτελεί μια ολόκληρη οικογένεια διαφορετικών θεωριών, καθεμιά από τις οποίες συνιστά απλώς μια καλή περιγραφή παρατηρήσεων σε ορισμένο μόνο φάσμα φυσικών καταστάσεων. Μοιάζει λίγο με χάρτη. Όπως γνωρίζουμε καλά, δεν γίνεται να απεικονίσουμε το σύνολο της γήινης επιφάνειας σε έναν και μόνο χάρτη. Η συνήθης μερκατορική προβολή που χρησιμοποιούμε σε παγκόσμιους άτλαντες κάνει τις περιοχές να φαίνονται ολοένα και μεγαλύτερες καθώς προχωράμε προς βορρά και νότο, ενώ δεν καλύπτει τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο. Αν θέλαμε να απεικονίσουμε πιστά ολόκληρη τη Γη, θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε μάλλον μια συλλογή χαρτών, καθένας από του οποίους θα κάλυπτε μια περιορισμένη περιοχή. Οι χάρτες θα επικαλύπτονται και, στις περιοχές αλληλοεπικάλυψης, θα δείχνουν την ίδια τοποθεσία.

Η θεωρία Μ είναι παρόμοια περίπτωση. Όσο διαφορετικές και αν φαίνονται οι επιμέρους θεωρίες στην θεωρία Μ, όλες μπορούν να θεωρηθούν ως όψεις της ίδιας υποκείμενης θεωρίας. Πρόκειται για εκδοχές της θεωρίας εφαρμόσιμες μόνο σε ένα περιορισμένο φάσμα υποπεριπτώσεων – για παράδειγμα, όταν κάποιες ποσότητες, όπως η ενέργεια, λαμβάνουν μικρές τιμές. Όπως και οι αλληλοεπικαλυπτόμενοι χάρτες της μερκατορικής προβολής, οι διαφορετικές εκδοχές στις περιοχές που επικαλύπτονται θα προβλέπουν τα ίδια φαινόμενα. Αλλά όπως δεν υπάρχει επίπεδος χάρτης ο οποίος να αποτελεί καλή αναπαράσταση της συνολικής επιφάνειας της Γης, έτσι δεν υπάρχει και μια μοναδική θεωρία που να αναπαριστά ικανοποιητικά όλες τις παρατηρήσεις μας σε κάθε δυνατή κατάσταση.

Σύμφωνα με τη θεωρία Μ, το Σύμπαν μας δεν είναι το μοναδικό σύμπαν. Όπως προβλέπει η θεωρία Μ μια πληθώρα από σύμπαντα δημιουργήθηκαν από το τίποτα. Η δημιουργία τους δεν προϋποθέτει την παρέμβαση μιας υπερφυσικής οντότητας, ενός θεού. Αντίθετα, τα πολλαπλά αυτά σύμπαντα αναδύονται με φυσικό τρόπο σύμφωνα με τους νόμους της Φύσης. Αποτελούν πρόβλεψη της επιστήμης. Κάθε σύμπαν έχει πολλές δυνατές ιστορίες και υπάρχουν πολλές δυνατές καταστάσεις στις οποίες μπορεί να βρίσκεται σε μεταγενέστερες χρονικές στιγμές – σε στιγμές, δηλαδή, όπως το παρόν, πολύ μετά τη δημιουργία του. Οι περισσότερες από τα καταστάσεις αυτές θα είναι πολύ διαφορετικές από το Σύμπαν που παρατηρούμε εμείς και αρκετά αφιλόξενες για οποιαδήποτε τυχόν μορφή ζωής.

Ελάχιστες μονάχα από αυτές θα μπορούσαν να επιτρέψουν την ύπαρξη πλασμάτων όπως εμείς. Έτσι, μέσα από την απέραντη αυτή ακολουθία, η παρουσία μας «ξεδιαλέγει», τρόπον τινά, μονάχα όσα σύμπαντα είναι συμβατά με την ύπαρξή μας. Μπορεί στην κλίμακα του Κόσμου να είμαστε μικροί και ασήμαντοι, αλλά το παραπάνω γεγονός μας καθιστά, κατά μια έννοια, άρχοντες της Δημιουργίας.

Αν θέλουμε να κατανοήσουμε το Σύμπαν μέχρι και τα βαθύτερα επίπεδά του, δεν αρκεί να γνωρίσουμε μόνο το πώς συμπεριφέρεται, αλλά και το γιατί.

Γιατί υπάρχει κάτι αντί για το τίποτα;
Γιατί υπάρχουμε εμείς;
Γιατί αυτό το σύνολο νόμων και όχι κάποιο άλλο;
Πρόκειται για το έσχατο ερώτημα της Ζωής, του Σύμπαντος και των Πάντων.

Η απάντηση στο έσχατο ερώτημα της Ζωής, του Σύμπαντος και των Πάντων … είναι ένα ξερό «42;»

Απόσπασμα από την εισαγωγή του βιβλίου «Το Μεγάλο Σχέδιο» των Stephen Hawking και Leonard Mlodinow, που επιχειρεί να απαντήσει στα παραπάνω ερωτήματα. Και σε αντίθεση με την απάντηση που θα βρείτε στο βιβλίο «The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy» (Γυρίστε τον Γαλαξία με ωτοστόπ), η απάντηση δεν θα είναι ένα ξερό «42»!

Η «θεωρία των πάντων»

Ο Γκάρετ Λίζι, 39 ετών, ασχολείται με το σερφ, έχει διδακτορικό τίτλο χωρίς ωστόσο να συνεργάζεται ή να διδάσκει σε κάποιο πανεπιστήμιο. Ο κ. Λίζι συνέταξε πρόσφατα μια νέα επιστημονική θεωρία για το σύμπαν που μάλιστα έχει αποσπάσει ιδιαίτερα ευνοϊκές κριτικές από τους επιστήμονες στην αναζήτηση του Αγίου Δισκοπότηρου της Φυσικής.

Το χειμώνα, ο Λίζι ζει στα βουνά γύρω από τη λίμνη Τάχο στη Νεβάδα των ΗΠΑ. «Το να είσαι φτωχός είναι άσχημο» αναφέρει. «Είναι δύσκολο να προσπαθείς να λύσεις τα μυστήρια του σύμπαντος την ώρα που προσπαθείς να βρεις πού θα μείνεις τον επόμενο μήνα».

Παρά την ασυνήθιστη επαγγελματική του σταδιοδρομία, η πρόταση του θεωρείται εξαιρετική με τα βάση τα δεδομένα της μοριακής φυσικής, ακριβώς επειδή δεν απαιτεί εξειδικευμένα μαθηματικά. Η προσέγγιση του χρησιμοποιεί μόνο μία διάσταση του χρόνου και τρεις διαστάσεις του χώρου, την ώρα που άλλες θεωρίες απαιτούν εννέα ή δέκα χωρο-χρονικές διαστάσεις και άλλες παράξενες έννοιες. Ακόμη σημαντικότερα, η θεωρία του θα μπορεί να επαληθευθεί, με τη χρήση του Μεγάλου Επιταχυντή Σωματιδίων που θα τεθεί σε λειτουργία το ερχόμενο έτος στη Γενεύη.

Ο Λίζι όμως συνέταξε μια πρόταση που μπορεί να το επιτύχει αυτό. Όπως σχολίασε ο Λη Σμόλιν, του Περιμετρικού Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής του Οντάριο, «είναι ένα από τα πιο συναρπαστικά ενοποιητικά μοντέλα που έχω δει ποτέ εδώ και πολλά, πολλά χρόνια». «Από τη θεωρία του προκύπτουν μερικά πολύ ενδιαφέροντα συμπεράσματα» προσθέτει ο Ντέιβιντ Ριτζ Φίνκελστάιν του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Ατλάντα.

Η νέα θεωρία, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο New Scientist, αναλύεται στη διαδικτυακή εργασία «Μια πολύ απλή θεωρία των πάντων». Ο Λίζι ελπίζει ότι η θεωρία του θα παρέχει αυτό που ο ίδιος ονομάζει «μια ριζοσπαστική νέα εξήγηση» του Σταθερού Μοντέλου, το οποίο εμπλέκει τρεις από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις του σύμπαντος. Ο λόγος που το θεωρητικό μοντέλο του Λίζι είναι τόσο συναρπαστικό για τους επιστήμονες είναι ότι λαμβάνει υπόψη τη βαρύτητα, τη δύναμη που μέχρι σήμερα έχει συμπεριληφθεί σε μία μόνο περίπλοκη θεωρία αμφιβόλου αξιοπιστίας.

Η έμπνευση της «θεωρίας των πάντων» του Λίζι εντοπίζεται στο πιο δαιδαλώδες σχήμα γνωστό στα μαθηματικά, το Ε8. Πρόκειται για ένα περίπλοκο σχήμα οκτώ διαστάσεων με 248 σημεία που ανακαλύφθηκε το 1887 αλλά έγινε απόλυτα κατανοητό μόλις πριν ένα χρόνο μετά από εργασίες που, αν εκτυπωνόταν σε σμίκρυνση, θα κάλυπταν την περιοχή του Μανχάταν.

Αυτό που κάνει το Ε8 τόσο συναρπαστικό για τους επιστήμονες είναι ότι η Φύση φαίνεται να το έχει εμφυτεύσει σε πολλές λειτουργίες της. Μία εξήγηση του γιατί έχουμε μια τόσο μακριά λίστα θεμελιωδών σωματιδίων οφείλεται στο ότι όλα προέρχονται από τις διαφορετικές έδρες των παράξενων συμμετριών του Ε8.

Η ανακάλυψη του Λίζι προέκυψε ότι παρατήρησε ότι κάποιες από τις εξισώσεις που περιγράφουν τη δομή του Ε8 εφαρμοζόταν και στη θεωρία του. Αυτό που διαπίστωσε ήταν ότι μπορούσε να βρει ένα τρόπο να τοποθετήσει τα στοιχειώδη σωματίδια στα 248 σημεία του Ε8. Τα είκοσι κενά που απέμειναν, ο Λίζι τα γέμισε με θεωρητικά σωματίδια, από αυτά που οι επιστήμονες προβλέπουν ότι συνδέονται με τη βαρύτητα.

Οι κρίσιμες δοκιμές και επαληθεύσεις της θεωρίας θα γίνουν όταν ο Λίζι ολοκληρώσει τον υπολογισμό της μάζας των είκοσι νέων στοιχείων, τα οποία ελπίζει ότι θα εντοπισθούν από τον Μεγάλο Επιταχυντή Σωματιδίων, όταν τεθεί σε λειτουργία.

Θεωρίες των Θεωριών ή αλλιώς «Πόσο περιορισμένη είναι η διάνοια όταν είναι αποκομμένη από το Πνεύμα» Το πόσο σημαντικά είναι αυτά -έστω και περιορισμένα- στην καθημερινότητα μας θα τα αναπτύξω σε προσεχές άρθρο, αν και μόνοι σας μπορείτε να κάνετε τις συνδέσεις, άλλωστε και η καθημερινότητα περιορισμένη είναι όπως και ο νους μας. Υπάρχει και η «μαύρη κι άραχνη» μεταφυσική πλευρά όλων αυτών των «θεωριών» που θα σας αφήσω να την ψάξετε μόνοι σας (ένα ψιχουλάκι για να τ’ ακολουθήσετε είναι μια φωτογραφία). Αλλωστε οι τακτικοί μας αναγνώστες γνωρίζουν ήδη σε τι αναφερομαι, είναι χιλιογραμμένα και εδω και παλιά στην miastala.com

Ας διαβάσουμε λοιπόν σχετικά, με τις σύγχρονες θεωρίες του επιστημον-ισμού και μην ξέχναμε πως έχουν αφήσει απ έξω τις ανακαλύψεις του Tesla
… της Dr. Ruth B. Drown
του Wilhelm Reich, Orgone Energy, and UFOs
κλπ κλπ. Όπως επίσης να μην ξεχνάμε ό,τι για όλες αυτές τις «συγχρονες ανακαλύψεις» έχουν ήδη αναφερθεί στα διασωσμένα κείμενα τους οι Ελληνες φιλόσοφοι και -ω τι ξάφνιασμα- οι μη γνωστοί, ο Ηράκλειτος, ο Παρμενίδης, ο Πρωταγορας, ο Πυθαγόρης, ο Θαλής κλπ. όπως επίσης και οι Τολτέκοι ακόμη και οι Γνωστικοί. Ας κάνουμε μια βουτιά στο μυστήριο
πριν κάνουμε μακροβούτια στα κουαρκ και στα κβάντα

Προς μια θεωρία των πάντων: Τις τελευταίες δεκαετίες οι φυσικοί αναζητούν μια Θεωρία των Πάντων, που θα ερμηνεύει τις δυνάμεις της φύσης και την ύλη σε κοινό πλαίσιο και που μέσω αυτής θα μπορούν να εξηγηθούν όλα τα φυσικά φαινόμενα σε κάθε επίπεδο του σύμπαντος. Κατά πολλούς κάτι τέτοιο είναι ουτοπία για την ανθρώπινη ικανότητα. Από την άλλη, οι φυσικοί, στη προσπάθειά τους να βρουν μια τέτοια θεωρία, έχουν βρει θεωρίες οι οποίες όχι μόνο ερμηνεύουν όλα τα φυσικά φαινόμενα βλέποντάς τα από την ίδια σκοπιά, αλλά απαντούν και στο ερώτημα γιατί η φύση είναι όπως είναι: Χαοτική, συμπτωματική, λόγω τύχης, λόγω κάποιας ανώτερης δύναμης ή επειδή δεν μπορεί να είναι αλλιώς; Αλλά η πρώτη ερώτηση που προκύπτει είναι, ποιά φύση, σε ποιόν πλανήτη και για ποιά οντα;

Θεωρία των Πάντων ή Θεωρία των Θεωριών; Ο χρόνος θα δείξει. Η εγκυρότητα μιας θεωρίας κρίνεται από την ακρίβεια των προβλέψεών της για πειραματικά δεδομένα. Αλλά τι πειραματικές προβλέψεις κάνει η θεωρία-Μ; Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να επαληθευτεί πειραματικά, αν και -προς το παρόν- κάτι τέτοιο υπερβαίνει τις δυνατότητές μας. Η θεωρία-Μ κάνει πειραματικές προβλέψεις, κυρίως, στα επίπεδα Planck. Υπάρχουν όμως και κάποια πράγματα που σε ένα βαθμό θα την επαλήθευαν και σε λίγο μεγαλύτερες ενέργειες από αυτές που χρησιμοποιούνται στους επιταχυντές σωματιδίων.

Κάτι που θα επιβεβαιώσει, σε ένα βαθμό, τη θεωρία των χορδών (ή τη θεωρία-Μ), θα είναι η ύπαρξη υπερεταίρων. Προηγουμένως είπαμε ότι μια από τις βασικές προυποθέσεις για να ισχύει η θεωρία χορδών είναι η υπερσυμμετρία, η οποία συσχετίζει τα μποζόνια με τα φερμιόνια. Επειδή δεν φαίνεται τα γνωστά μποζόνια και φερμιόνια να συσχετίζονται μεταξύ τους όπως προβλέπει η υπερσυμμετρία, πιστεύεται ότι έχει σπάσει, με αποτέλεσμα οι υπερεταίροι των διάφορων σωματιδίων να έχουν μάζα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τα πρωτόνια. Αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε αρκετά μεγαλύτερες ενέργειες στους επιταχυντές σωματιδίων για να τα παράγουμε.

Μια θεωρία, με τη γενική έννοια, είναι μια αναλυτική δομή, σχεδιασμένη για να εξηγεί ένα σύνολο από παρατηρήσεις. Μια θεωρία έχει δυο λειτουργίες: αναγνωρίζει το σύνολο αυτό των διακεκριμένων παρατηρήσεων, ως μια ομάδα φαινομένων και διατυπώνει ισχυρισμούς για την υποκείμενη πραγματικότητα που επιφέρει ή προκαλεί την ομάδα αυτή των παρατηρήσεων

Ο όρος χρησιμοποιείται συχνά στην καθομιλουμένη αναφερόμενος σε οποιαδήποτε επεξηγηματική σκέψη, ακόμα και φαντασιόπληκτες ή κερδοσκοπικές, αλλά στην ακαδημαϊκή του χρήση χρησιμοποιείται για ιδέες που ικανοποιούν κάποιες βασικές απαιτήσεις για το είδος των παρατηρήσεων, τις μεθόδους κατηγοριοποίησής τους, και τη συνέπεια της θεωρίας στην εφαρμογή της σε μέλη της κάθε κατηγορίας. Οι απαιτήσεις αυτές ποικίλουν ανάμεσα σε διαφορετικά πεδία γνώσης, αλλά γενικά οι θεωρίες αναμένεται να είναι χρηστικές και φειδωλές: δηλαδή μια θεωρία θα πρέπει να είναι το απλούστερο δυνατό εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει ικανοποιητικά τη δεδομένη ομάδα φαινομένων.

Οι θεωρίες είναι διαφορετικές από τα θεωρήματα: τα θεωρήματα συνεπάγονται από θεωρίες σύμφωνα με κάποιο τυπικό σύστημα κανόνων, γενικά σαν πρώτο βήμα στη δοκιμή ή εφαρμογή της θεωρίας σε μια συγκεκριμένη κατάσταση. Οι θεωρίες είναι αφηρημένες και εννοιολογικές, και επομένως δεν θεωρούνται ποτέ ως σωστές ή λανθασμένες. Αντίθετα, στηρίζονται ή προκαλούνται από παρατηρήσεις στον κόσμο. Είναι αυστηρά δοκιμαστικές, με την έννοια ότι προτείνονται ως αλήθεια, αλλά αναμένεται ότι ικανοποιούν προσεκτική εξέταση για διερεύνηση της πιθανότητας λανθασμένων συμπερασμάτων, ή λανθασμένων παρατηρήσεων.

Μερικές φορές οι θεωρίες διαψεύδονται, δηλαδή υπάρχει ένα συγκεκριμένο σύνολο παρατηρήσεων που αντικρούει κάποια στοιχειώδη υπόθεση της θεωρίας. Συχνότερα οι θεωρίες ανασκευάζονται ώστε να συμμορφώνονται με τις νέες παρατηρήσεις, είτε περιορίζοντας την κατηγορία φαινομένων στα οποία εφαρμόζεται η θεωρία, είτε αλλάζοντας τους ισχυρισμούς. Ενίοτε μια θεωρία παραμερίζεται από τους επιστήμονες επειδή δεν γίνεται να εξεταστούν οι ισχυρισμοί της αναλυτικά. Οι ισχυρισμοί αυτοί μπορεί να συνεχιστούν στην λαϊκή φαντασία σε μια τέτοια περίπτωση, μέχρι να ανακαλυφθεί κάποιος τρόπος εξέτασης που είτε διαψεύδει είτε ενισχύει τη θεωρία.