Κβαντική θεωρία και πραγματικότητα

Μέχρι πριν από εκατό περίπου χρόνια, ο κόσμος έμοιαζε να κυβερνάται από σχετικά απλούς νόμους , που μέρα με τη μέρα ο ανθρώπινος νους συλλάμβανε , τιθάσευε και αξιοποιούσε για δικό του όφελος. Αυτοί οι νόμοι που φαίνονταν να κυβερνούν την πραγματικότητα, φάνταζαν τόσο ακλόνητοι, που έδιναν την εντύπωση πως η πραγματικότητα, είναι εντελώς προβλέψιμη, αρκεί να γνωρίζουμε την κατάλληλη σχέση. Έτσι πολύ εύκολα μπορούσαμε να προβλέψουμε την κίνηση των πλανητών, που θα πέσει μια μπάλα που βάλλεται από ένα κανόνι, την έκβαση ενός κύματος στο χώρο και στο χρόνο και γενικά οτιδήποτε σε αυτό που ονομάζουμε μακρόκοσμο. Με αυτούς τους νόμους ήταν δυνατή η πραγματοποίηση της βιομηχανικής επανάστασης.

Στις αρχές του εικοστού αιώνα όμως, έκανε την εμφάνιση της μια νέα θεωρία, η κβαντική θεωρία, που άλλαξε μια για πάντα τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο και την πραγματικότητα. Εκεί που όλα ήταν αυστηρά καθορισμένα και προβλέψιμα, η κβαντική θεωρία εισήγαγε την έννοια της πιθανότητας ως κυβερνήτη του κόσμου και της πραγματικότητας. Ο κόσμος σύμφωνα με τη νεοσχηματισμένη αυτή θεωρία, είναι ένα παιχνίδι τύχης. Κάποιοι επιστήμονες, με κυριότερο εκφραστή τους τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, πότε δε δέχτηκαν την εγκυρότητα της κβαντικής θεωρίας, όμως τα πειραματικά δεδομένα ήταν αδιάψευστα. Η κβαντική θεωρία είχε έρθει για να μείνει.

Ορμώμενη από το μικρόκοσμο, δηλαδή τον κόσμο των ατόμων και των υποατομικών σωματιδίων, όπως τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, η κβαντική θεωρία έδειξε ότι τα πράγματα δεν είναι τόσο ξεκάθαρα όσο νομίζαμε. Στο μικρόκοσμο τα πράγματα δε λειτουργούν σύμφωνα με την κλασική θεωρία. Τα υποατομικά σωματίδια μοιάζουν να βρίσκονται σε πολλά σημεία ταυτόχρονα. Μοιάζει σαν ό,τι γίνεται σε ένα σημείο να μπορεί να επηρεάζει κάτι άλλο, κάπου αλλού, σα να μην υπάρχει η έννοια του χώρου ανάμεσα τους. Και ύστερα υπάρχει και ο παρατηρητής, εμείς δηλαδή που προσπαθούμε μέσω της μέτρησης να ορίσουμε τα σωματίδια αυτά. Ο παρατηρητής στο μικρόκοσμο, δεν είναι ακριβώς παρατηρητής, αλλά συμμέτοχος. Δηλαδή η έννοια του κάθομαι κάπου μακριά και απλά κοιτάζω, χωρίς να επεμβαίνω, παύει να υφίσταται. Η ίδια η παρατήρηση μεταβάλλει τις ιδιότητες του παρατηρουμένου συστήματος, εξαναγκάζει, θα λέγαμε σωστότερα, το παρατηρούμενο να συμπεριφερθεί προβλέψιμα, γεγονός που επιβεβαιώθηκε ξεκάθαρα από το πείραμα της διπλής σχισμής.

Η κβαντική θεωρία, αν και εκ πρώτης όψεως μοιάζει να είναι κάτι εξωτικό που δε μας αφορά, ή κάτι που αγγίζει τη σφαίρα της φιλοσοφίας, στην πραγματικότητα, είναι πια ένα μεγάλο μέρος της ζωής μας. Χάρη στην κβαντική θεωρία έχουμε το λέιζερ, το τρανζίστορ και όλα τα ηλεκτρονικά που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Αν η κβαντική θεωρία δεν ίσχυε, αυτή τη στιγμή δε θα ήταν δυνατό να διαβάσετε αυτές τις γραμμές. 

Αφού όμως όλα αυτά ισχύουν και λειτουργούν στον κόσμο των ατόμων, γιατί εμείς, που είμαστε φτιαγμένοι από τέτοια «τρελά» άτομα, δεν αντιλαμβανόμαστε αυτά τα φαινόμενα; Γιατί δε βρισκόμαστε σε δυο σημεία ταυτόχρονα; Γιατί δεν τηλεμεταφερόμαστε; Στο μακρόκοσμο όλα φαίνονται ακίνητα και καθορισμένα. Ίσως η απάντηση βρίσκεται στη λέξη «φαίνονται». Μπορεί η ίδια μας η αντίληψη να μη μας επιτρέπει να δούμε αυτά που συμβαίνουν. Μπορεί να φταίμε και εμείς οι ίδιοι, ως παρατηρητές, που εξαναγκάζουμε με την παρατήρηση να συμπεριφερθεί ο κόσμος προβλέψιμα. Ποιος ξέρει τι βρίσκεται πέρα από τα όρια της αντίληψης μας; Το σίγουρο είναι ότι καθώς προχωράμε προς το μέλλον διευρύνοντας τις δυνατότητες μας, θα ανακαλύπτουμε νέα πράγματα. Ίσως όταν η αντίληψη μας το επιτρέψει, όλα αυτά να αποτελούν τη νέα μας μαγική καθημερινότητα, όπου τα θαύματα απλά συμβαίνουν επειδή το θέλουμε.

Δείτε το παρακάτω ντοκιμαντέρ για περισσότερες πληροφορίες, όμορφα οπτικοποιημένες που γίνονται πιο εύκολα κατανοητές.