Τα όρια της γνώσης και οι νέοι δρόμοι

Όταν σκεφτόμαστε τις επιστημονικές εξελίξεις του 20ού αιώνα, σκεφτόμαστε τα τεράστια βήματα που έγιναν σχεδόν σε κάθε τομέα από την αστρονομία έως την ζωολογία. Η δομή του DNA, η θεωρία της σχετικότητας, η γενετική μηχανική κ.α. Όλες αυτές οι σημαντικές εξελίξεις έχουν συμβάλει αμέτρητα στη γνώση μας για τον φυσικό κόσμο και μερικές έχουν επιδράσει ανυπολόγιστα στις ζωές μας. Η επιστήμη είναι γοητευτική όχι μόνο γιατί μας ανοίγει τις πύλες της γνώσης αλλά και γιατί μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη γνώση για να κάνουμε τη ζωή μας πλουσιότερη πέρα από κάθε φαντασία.

Παρόλα αυτά στον 20^ο αιώνα γίναμε επίσης μάρτυρες τριών αποτελεσμάτων που έδειξαν ότι υπάρχουν όρια. Υπάρχουν όρια σε αυτά που μπορούμε να ξέρουμε και να κάνουμε στον φυσικό μας κόσμο, όρια στις αλήθειες που μπορούμε να ανακαλύψουμε χρησιμοποιώντας μαθηματική λογική και όρια στο τι μπορούμε να επιτύχουμε μέσω της δημοκρατίας. Το πιο γνωστό από τα τρία είναι η αρχή της αβεβαιότητας του Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (Werner Heisenberg) που διατυπώθηκε το 1927. Η αρχή της αβεβαιότητας δείχνει ότι ακόμη και ένα άτομο με παντογνωσία δε θα μπορούσε να έχει εφοδιάσει τον Λαπλάς με τις θέσεις και τις ταχύτητες όλων των αντικειμένων στον κόσμο, επειδή οι θέσεις και οι ταχύτητες τους δεν μπορούν να καθοριστούν ταυτόχρονα. Η διάσημη αρχή της αβεβαιότητας του Χάιζενμπεργκ (Heisenberg) μας λέει ότι όσο ακριβέστερα είμαστε σε θέση να βρούμε τη θέση ενός σωματιδίου, τόσο μικρότερη ακρίβεια μπορούμε να έχουμε για την ορμή του (ή όπως λέμε συχνότερα, την ταχύτητά του). Το θεώρημα της Μη Πληρότητας του Κουρτ Γκέντελ (Kurt Gödel) που αποδείχθηκε μια δεκαετία αργότερα, αποκαλύπτει την ανεπάρκεια της λογικής να προσδιορίσει την μαθηματική αλήθεια. Περίπου δεκαπέντε χρόνια μετά την καθιέρωση της αρχής της Μη Πληρότητας από τον Γκέντελ, ο Κένεθ Άροου (Kenneth  Arrow) έδειξε ότι δεν υπάρχει καμία μέθοδος που να μπορεί να μεταφράσει τις προτιμήσεις των μεμονωμένων ψηφοφόρων μιας κοινωνίας στις προτιμήσεις της κοινωνίας αυτής σαν σύνολο. Κάθε ένα από αυτά τα τρία αποτελέσματα ήταν μια διανοητική βόμβα, που κατέστρεψε εδραιωμένες απόψεις τις οποίες κατείχαν πολλοί ειδικοί στους αντίστοιχους τομείς τους.

Η αρχή της αβεβαιότητας του Χάιζενμπεργκ θα είχε καταπλήξει τον Λαπλάς και όλους τους άλλους φυσικούς που ασπάστηκαν το ντετερμινιστικό μοντέλο του για τον κόσμο. Στην ίδια διάσκεψη μαθηματικών που ο Νταβίντ Χίλμπερτ (David Hilbert), ως πρωτοπόρος μαθηματικός της εποχής, περιέγραφε σε ένα συνεπαρμένο ακροατήριο το δικό του όραμα για το πώς η μαθηματική αλήθεια κάποια ημέρα θα εξακριβώνεται, σε ένα δωμάτιο μακριά από το προσκήνιο, ο Γκέντελ έδειχνε πως υπήρχαν κάποιες αλήθειες των οποίων η εγκυρότητα δεν θα μπορούσε ποτέ να αποδειχθεί. Οι κοινωνικοί επιστήμονες είχαν ψάξει για την ιδανική μέθοδο εκλογής ακόμη και πριν από τις επιτυχείς επαναστάσεις της Αμερικής και της Γαλλίας, όμως πριν ακόμη τελειώσει τις μεταπτυχιακές του σπουδές ο Άροου ήταν σε θέση να δείξει ότι αυτό ήταν ένας αδύνατος στόχος. Στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα είδαμε  μια αφθονία αποτελεσμάτων και τεράστια πρόοδο σε διάφορους τομείς αλλά βρήκαμε και κάποια όρια. Αυτά είναι χωρίς αμφιβολία τα Μεγάλα Τρία.

Αν και πήρε λίγο καιρό, η αρχή της αβεβαιότητας και η επιστήμη της κβαντικής μηχανικής στην οποία ανήκει, είναι υπεύθυνη για την επανάσταση της μικροηλεκτρονικής και όσα αυτή μας έδωσε, όπως  υπολογιστές, λέιζερ, μαγνητικούς τομογράφους και πολλά άλλα. Η σημασία του θεωρήματος του Γκέντελ δεν εκτιμήθηκε αρχικά από πολλούς στη μαθηματική κοινότητα αλλά στη συνέχεια γέννησε όχι μόνο νέους κλάδους μαθηματικών αλλά και κλάδους φιλοσοφίας, επεκτείνοντας την ποικιλία των πραγμάτων που ξέρουμε, των πραγμάτων που δε ξέρουμε αλλά και των κριτηρίων βάση των οποίων εκτιμούμε αν ξέρουμε ή αν μπορούμε να ξέρουμε. Ο Άροου κέρδισε το βραβείο Νόμπελ είκοσι έτη μετά τη δημοσίευση του θεωρήματος του, ωστόσο το αποτέλεσμα στο οποίο κατέληξε έχει μεγαλώσει σημαντικά τόσο το εύρος των θεμάτων στις κοινωνικές επιστήμες όσο και τις μεθόδους μελέτης αυτών των θεμάτων. Επιπλέον βρήκε πρακτική εφαρμογή σε ένα πλήθος οικονομικών προβλημάτων όπως ο προσδιορισμός του κόστους δρομολόγησης δικτύου (πώς να διαβιβάσεις ένα μήνυμα από τη Βαλτιμόρη στο Πεκίνο όσο το δυνατόν πιο φτηνά). Στο μαγικό κόσμο της επιστήμης και της έρευνας ακόμη και τα όρια που βρίσκουμε ανοίγουν νέους δρόμους και αλλάζουν την ιστορία.

Άρθρο από το βιβλίο Lab Story (www.the-nightlab.com) του Δρ Σπύρου Κιτσινέλη