Ο Αϊνστάιν και η σχετικότητα

Η δημιουργία και η εδραίωση της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας έχουν αποτελέσει αντικείμενο συστηματικής ιστορικής έρευνας. Οι ιστορικοί των φυσικών επιστημών έχουν διερευνήσει, μεταξύ άλλων, τα ακόλουθα ερωτήματα: Ποια ήταν τα προβλήματα που απασχολούσαν τους φυσικούς του τέλους του 19ου και των αρχών του 20ού αιώνα; Πώς συνέβαλαν άλλοι φυσικοί στη δημιουργία της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας; Ποια ήταν η προβληματική του Αϊνστάιν που τον οδήγησε στην διατύπωση της θεωρίας; Ποιες φιλοσοφικές, πολιτισμικές και τεχνολογικές επιρροές μπορεί να διακρίνει κανείς στη σκέψη του Αϊνστάιν; Τι αντιδράσεις συνάντησε η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας και πώς καθιερώθηκε στην κοινότητα των φυσικών; Ποιες ήταν οι ιδιαιτερότητες της πρόσληψης της θεωρίας σε διαφορετικές χώρες; Αυτά είναι και τα ερωτήματα στα οποία επιχειρεί να απαντήσει η παρούσα συλλογή, που ξεκινά με ένα κείμενο των επιμελητών σχετικά με την ιστορική και ιστοριογραφική προβληματική γύρω από την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, συνεχίζει με το αυτοβιογραφικό κείμενο του ίδιου του Αϊνστάιν, και συμπεριλαμβάνει τα κλασικά πλέον άρθρα των ιστορικών των επιστημών Gerald Holton, Stanley Goldberg και Peter Galison.

Από το οπισθόφυλλο του βιβλίου

ΚΡΙΤΙΚΗ



Το 1905 είναι ένα σημαντικό έτος στην ιστορία της Φυσικής. Τη χρονιά εκείνη ο Αϊνστάιν δημοσίευσε τέσσερις εργασίες, οι οποίες επρόκειτο να αλλάξουν ριζικά τη θεώρηση του φυσικού κόσμου. Το 2005, με αφορμή τη συμπλήρωση εκατονταετίας από το annus mirabilis του Αϊνστάιν, έγιναν πολλές εκδηλώσεις και συνέδρια σε όλο τον κόσμο, με θέμα τη συμβολή του μεγάλου αυτού επιστήμονα στη Φυσική. Με την ίδια ευκαιρία, δημοσιεύτηκαν αρκετά βιβλία και άρθρα για το ίδιο θέμα. Η συλλογή Ο Αϊνστάιν και η σχετικότητα: Ιστορικές μελέτες εκδόθηκε με την ολοκλήρωση του επετειακού αυτού έτους, με την επιμέλεια δύο Ελλήνων πανεπιστημιακών που εξειδικεύονται στην ιστορία της επιστήμης.


Εκ πρώτης όψεως, φαίνεται μάλλον περίεργο ότι οι διαδικασίες της δημιουργίας και της αποδοχής μιας επιστημονικής θεωρίας έχουν ιστορικό ενδιαφέρον. Θα περίμενε ίσως κανείς ότι οι διαδικασίες αυτές δεν χαρακτηρίζονται από καμία ιστορικότητα, δηλαδή ότι δεν επηρεάζονται από το ιστορικό πλαίσιο στο οποίο λαμβάνουν χώρα. Σύμφωνα με μια ιδιαίτερα διαδεδομένη άποψη, οι διαδικασίες αυτές αποτελούν εφαρμογές της επιστημονικής μεθόδου, εφαρμογές που δεν εξαρτώνται από τις εκάστοτε ιστορικές συνθήκες. Μια νέα θεωρία, πάντα σύμφωνα με την ίδια άποψη, δημιουργείται για να εξηγήσει φαινόμενα τα οποία δεν ήταν δυνατόν να εξηγηθούν με βάση τις υπάρχουσες επιστημονικές θεωρίες. Η αποδοχή και η απόρριψη μια νέας θεωρίας είναι μια ξεκάθαρη πειραματική διαδικασία που καθορίζεται μονοσήμαντα από τα πειραματικά τεκμήρια που είτε επιβεβαιώνουν είτε διαψεύδουν τη θεωρία. Οπως όμως δείχνουν τα κείμενα της συλλογής, η πραγματικότητα είναι πολύ διαφορετική. Η ειδική θεωρία της σχετικότητας ούτε επινοήθηκε για να εξηγηθεί κάποιο πειραματικό φαινόμενο που δεν μπορούσε να κατανοηθεί με βάση την κλασική Φυσική, αλλά και ούτε επικράτησε επειδή τα πειραματικά δεδομένα έδειχναν με σαφήνεια ότι υπερτερούσε έναντι άλλων θεωριών.


Η εισαγωγή των επιμελητών φροντίζει να τοποθετήσει τη συμβολή του Αϊνστάιν σε ένα ιστοριογραφικό και ιστορικό πλαίσιο, το οποίο μπορεί να κατανοηθεί τόσο από ειδικούς των θετικών επιστημών (π.χ. φυσικούς) όσο και από ειδικούς των ανθρωπιστικών και κοινωνικών επιστημών (π.χ. ιστορικούς). Παρά τις μεγάλες επιτυχίες της, ξεκινούν οι επιμελητές, η Φυσική στα τέλη του 19ου αιώνα και στις αρχές του 20ού είχε μια «σοβαρή αδυναμία». Από τη σκοπιά των φαινομένων της μηχανικής, δεν υπήρχε κάποιο προνομιακό σύστημα αλλά όλα τα αδρανειακά συστήματα θεωρούνταν ισοδύναμα. Από τη σκοπιά όμως των φαινομένων του ηλεκτρομαγνητισμού (και της οπτικής), για να προεκταθεί πειστικά η επικρατούσα θεωρία, ώστε να συμπεριλάβει και αυτά τα φαινόμενα, θα έπρεπε να αναδειχθεί ο ακίνητος αιθέρας ως προνομιακό σύστημα αναφοράς. Ο Αϊνστάιν, όπως εξηγούν οι επιμελητές, έδωσε την πιο ικανοποιητική λύση σε αυτό ακριβώς το πρόβλημα (xxiv-xxv).


Σε αντίθεση με την πλειονότητα ίσως των συναδέλφων του, ο Αϊνστάιν θεωρούσε ότι η αρχή της σχετικότητας αποτελούσε θεμελιώδες χαρακτηριστικό της κλασικής μηχανικής και του φυσικού κόσμου γενικότερα. Για να επεκταθεί επομένως η αρχή της σχετικότητας στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία, χωρίς να υπάρχει κάποια αντίφαση, θα έπρεπε να αλλάξει η ηλεκτρομαγνητική θεωρία, όχι να αμφισβητηθεί η αρχή της σχετικότητας. «Εκείνο», σημειώνουν οι επιμελητές, «που για άλλους φυσικούς ήταν αδυναμία πειραματικού εντοπισμού του αιθέρα, για τον Αϊνστάιν αποτελούσε συνέπεια της εμπειρικής αλήθειας σχετικά με τη δομή της φύσης που εξέφραζε η αρχή της σχετικότητας». Οδηγήθηκε έτσι ο Αϊνστάιν σε μια στρατηγική που πρόκρινε την αναζήτηση τρόπων εφαρμογής της αρχής της σχετικότητας στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Με την ειδική θεωρία της σχετικότητας, επέφερε «σοβαρότατες διαφοροποιήσεις στο εννοιολογικό πλαίσιο» της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού αλλά και της νευτώνειας μηχανικής. Μία δεκαετία αργότερα, με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, οι αλλαγές στη νευτώνεια μηχανική θα γίνονταν «ριζικές» (xxiv).


Από την τεράστια και συνεχώς διογκούμενη σχετική διεθνή βιβλιογραφία, οι επιμελητές επέλεξαν τη μετάφραση τεσσάρων κειμένων. Το πρώτο είναι ένα αυτοβιογραφικό κείμενο του Αϊνστάιν, με το οποίο οι αναγνώστριες και οι αναγνώστες εισάγονται στον τρόπο με τον οποίο ο ίδιος ο διάσημος φυσικός προσέλαβε και αποτίμησε το επιστημονικό έργο του (Αυτοβιογραφικές Σημειώσεις). Ακολουθούν δύο κείμενα που αποδείχτηκαν καθοριστικά για την εκτίμηση της σχέσης υποκειμενικής δράσης και κοινωνικής δομής στην περίπτωση του έργου τού Αϊνστάιν. Το κείμενο του Gerald Holton επικεντρώνεται στις διαφοροποιήσεις με τις οποίες ο Αϊνστάιν κατέληξε στην παραγωγή της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας (Ο Αϊνστάιν, ο Michelson και το «κρίσιμο» πείραμα). Αυτό του Stanley Goldberg εστιάζει στις διαφοροποιήσεις της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν στη χρήση (Η πρόσληψη της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας στη Γερμανία, τη Γαλλία, τη Βρετανία και τις ΗΠΑ).


Ο συνδυασμός των δύο ενδιάμεσων αυτών κειμένων του βιβλίου, τα οποία ξεκινούν από αντίθετες θεματικές αφετηρίες για να καταλήξουν στο ίδιο συμπέρασμα όσον αφορά την ιστορικότητα της θεωρίας της σχετικότητας, προετοιμάζει επιτυχώς για το τελευταίο κείμενο. Αντιπροσωπευτικό της τρέχουσας ιστοριογραφίας, το κείμενο του Peter Galison αντιστοιχεί τα επιστημονικά ζητήματα που πραγματεύεται η θεωρία του Αϊνστάιν με τεχνικά ζητήματα με τα οποία απασχολήθηκε ο ίδιος προσωπικά (Τα ρολόγια του Αϊνστάιν: Η θέση του χρόνου). Η ιστορία της επιστήμης γίνεται εδώ προνομιακό πεδίο για την κατανόηση της ιστορίας εν γένει, ενώ, ταυτόχρονα, η γενική ιστορία συμπυκνώνεται αντιπροσωπευτικά στην ιστορία ενός νεαρού μισθωτού εργαζόμενου σε ένα γραφείο ευρεσιτεχνιών, λίγο μετά το γύρισμα του αιώνα, στο κέντρο της Ευρώπης, στην καρδιά ενός κόσμου που θα μπορούσε να αναπαραχθεί και να διευρυνθεί μόνο στο βαθμό που θα κατάφερνε να ομογενοποιήσει περαιτέρω τη διαδικασία παραγωγής ενός χρόνου που θα προσλαμβάνεται με τρόπο συμβατό, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η ομοιομορφία της παραγωγής του βιομηχανικού καπιταλισμού, ο οποίος επιταχύνει πλέον ανεξέλεγκτα, μετρώντας ήδη αρκετές δεκαετίες από τη στιγμή που η χρήση της ατμομηχανής έχει επεκταθεί από τα υφαντουργεία στα τρένα. Ο Galison γνωρίζει καλά ότι, όπως έχουν δείξει οι ιστορικοί της τεχνολογίας, η παραγωγή κοινής αντίληψης για το χρόνο είχε ως προαπαιτούμενο την ανάπτυξη των δικτύων ταχύτατων σιδηροδρόμων που θα καταργούσαν, υποτίθεται, το χώρο. Η συστηματική έκθεση του Αϊνστάιν σε προτάσεις για τεχνικές επίλυσης του προβλήματος του συγχρονισμού των ρολογιών, τον οδήγησε φυσιολογικά στη διατύπωση της θεωρίας της σχετικότητας.


Με την εισαγωγή τους και με τα κείμενα που επιλέγουν, οι επιμελητές πείθουν ότι αξίζει, αντί να μένουμε στα στοιχεία της τυπικής επικύρωσης μιας ανακάλυψης ή εφεύρεσης, να προχωρούμε στο να διατυπώνουμε ερωτήματα που μας οδηγούν «στην κατανόηση του ερευνητικού, ακαδημαϊκού, κοινωνικού και πολιτισμικού πλαισίου, στο οποίο πραγματοποιούνται οι ανακαλύψεις και οι εφευρέσεις» (xix).



ΤΕΛΗΣ ΤΥΜΠΑΣ

ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ - 16/06/2006