08 July 2017

Το «Big Bang» υπό αμφισβήτηση

Κβαντική εξίσωση υποδεικνύει ότι το Σύμπαν ίσως να είναι αιώνιο
Κώστας Μαυραγάνης, HuffPost Greece 


Το Σύμπαν ενδεχομένως να υπήρχε από πάντοτε, σύμφωνα με ένα νέο μοντέλο το οποίο χρησιμοποιεί όρους διόρθωσης κβαντικών λαθών για να «ενισχύσει» τη γενική θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του PhysOrg, το μοντέλο ενδεχομένως να «εξηγεί» και τη Σκοτεινή Ύλη και τη Σκοτεινή Ενέργεια, λύνοντας με αυτόν τον τρόπο μια σειρά πολλαπλών ζητημάτων επιστημονικής φύσης.
Η ηλικία του Σύμπαντος θεωρείται ότι ανέρχεται στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, όπως υπολογίζεται βάσει της γενικής σχετικότητας. Στην αρχή, τα πάντα πιστεύεται ότι «περιέχονταν» σε ένα σημείο ανυπολόγιστης πυκνότητας ύλης, μια «μοναδικότητα» (singularity). Από εκεί και πέρα, άρχισε η επέκταση, με το «Big Bang» που σήμανε και «επίσημα» τη δημιουργία του Σύμπαντος.
Αν και η «μοναδικότητα» και το Big Bang προκύπτουν βάσει των μαθηματικών της γενικής σχετικότητας, κάποιοι επιστήμονες βρίσκουν την θεωρία προβληματική, καθώς είναι δυνατή η επεξήγηση αυτών που συνέβησαν μόνο αμέσως μετά και όχι πριν τη μοναδικότητα ή κατά τη διάρκειά της. «Η μοναδικότητα του Big Bang είναι το πιο σημαντικό πρόβλημα της γενικής σχετικότητας, επειδή οι νόμοι της Φυσικής φαίνονται να καταρρέουν εκεί» αναφέρει στο PhysOrg o Αχμέντ Φαράγκ Αλί, Αιγύπτιος επιστήμονας του Πανεπιστημίου της Μπένχα.
Ο Αιγύπτιος ερευνητής, σε συνεργασία με τον Σαούρια Ντας, του University of Lethbridge στην Αλμπέρτα του Καναδά, επιδεικνύουν σε ένα paper που δημοσιεύτηκε στο Physics Letters B ότι η μοναδικότητα του Big Bang μπορεί να «εξηγηθεί» από το νέο μοντέλο τους, στο οποίο το Σύμπαν είναι αιώνιο, χωρίς να έχει αρχή και τέλος.
Οι δύο φυσικοί τονίζουν ότι οι αρχές διόρθωσης κβαντικών λαθών τους δεν εφαρμόζονται ad hoc στο πλαίσιο προσπάθειας για κατάρριψη της θεωρίας του Big Bang. Η δουλειά τους βασίζεται σε ιδέες του θεωρητικού φυσικού Ντέιβιντ Μπομ, ο οποίος είναι επίσης γνωστός για τη συνεισφορά του στον χώρο της φιλοσοφίας της Φυσικής. Ξεκινώντας τη δεκαετία του 1950, ο Μπομ διερεύνησε την αντικατάσταση της κλασικής γεωδαιτικής (η πιο σύντομη απόσταση μεταξύ δύο σημείων σε μια κυρτή επιφάνεια) με κβαντικές τροχιές. Στο paper τους, ο Αλί και ο Ντας εφάρμοσαν τις τροχιές του Μπομ σε μία εξίσωση που είχε αναπτυχθεί το 1950 από τον Αμάλ Κουμάρ Ραϊτσαουντούρι, ο οποίος ήταν επίσης καθηγητής του Ντας όταν ήταν προπτυχιακός φοιτητής.
Μέσω της κβαντικά διορθωμένης εξίσωσης αυτής, ο Αλί και ο Ντας «παρήγαγαν» κβαντικά διορθωμένες εξισώσεις Φρίντμαν, οι οποίες περιγράφουν τη διαστολή και εξέλιξη του σύμπαντος (περιλαμβανομένου του Big Bang) εντός του πλαισίου της γενικής σχετικότητας. Αν και δεν αποτελεί μια πραγματική θεωρία «κβαντικής βαρύτητας», το μοντέλο αυτό περιλαμβάνει στοιχεία τόσο κβαντικής θεωρίας όσο και γενικής σχετικότητας. Ο Αλί και ο Ντας αναμένουν τα αποτελέσματα της δουλειάς τους να «αντέξουν» ακόμα και μετά την σύνθεση μιας πλήρους θεωρίας κβαντικής βαρύτητας (σημειώνεται ότι η κανονική κβαντική βαρύτητα αποτελεί μια οικογένεια θεωριών που θεωρεί ότι ο χώρος και ο χρόνος είναι κβαντοποιημένοι, δηλαδή αποτελούνται, όπως και η ύλη, από ελάχιστες και διακριτές- δηλαδή «κβαντισμένες» - ποσότητας. Σε αυτό το πλαίσιο εντάσσεται και η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας βρόχων, μια κβαντική θεωρία του χωροχρόνου που μπορεί να «συμφιλιώσει» τις φαινομενικά ασυμβίβαστες θεωρίες της κβαντομηχανικής και της γενικής σχετικότητας).
Πέρα από το ότι δεν «βλέπει» Big Bang, το μοντέλο των δύο φυσικών δεν βλέπει επίσης «Big Crunch»: στη γενική σχετικότητα, μία πιθανή μοίρα του σύμπαντος το «θέλει» να συστέλλεται μέχρι την κατάρρευσή του και τον μετασχηματισμό ξανά σε ένα σημείο άπειρης πυκνότητας ύλης.
Οι δύο φυσικοί σκοπεύουν να αναλύσουν εκτενέστερα το μοντέλο τους στο μέλλον.

05 July 2017

Τεχνητή νοημοσύνη με καλλιτεχνικές ανησυχίες

Καθημερινή, 5/7/2017

Ο επόμενος Πικάσο μπορεί να μην είναι άνθρωπος, αλλά αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης που θα ανοίξει νέους δρόμους στη ζωγραφική! Κατά καιρούς, ζωγράφοι όπως ο Κλοντ Μονέ και ο Πάμπλο Πικάσο που, με την ευφάνταστη και δημιουργική «ματιά» τους, άνοιξαν νέους δρόμους στη ζωγραφική και γενικότερα στην αισθητική. Στην εποχή της τεχνητής νοημοσύνης δεν αποκλείεται η επόμενη επανάσταση στην τέχνη –αντίστοιχη του ιμπρεσιονισμού ή του αφηρημένου εξπρεσιονισμού– να μην προέλθει από έναν εμπνευσμένο καλλιτέχνη με σάρκα και οστά, αλλά από έναν εξίσου εμπνευσμένο καλλιτεχνικό αλγόριθμο.



Ερευνητές των αμερικανικών πανεπιστημίων Ράτζερς και Νότιας Καρολίνας, καθώς και του εργαστηρίου τεχνητής νοημοσύνης του Facebook, ανέπτυξαν ένα σύστημα δημιουργικής τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να εφευρίσκει νέα στυλ ζωγραφικής.

Το σύστημα –που συνεχώς βελτιώνεται– ήδη έχει δημιουργήσει έργα που έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον του κοινού.

Λίγο πρωτοποριακή...

Στόχος των ερευνητών είναι η αυτόματη δημιουργία τέχνης στον υπολογιστή που «να είναι πρωτοποριακή, αλλά όχι υπερβολικά πρωτοποριακή». Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται ένας αλγόριθμος, που ενεργοποιεί δύο νευρωνικά δίκτυα, εκ των οποίων το ένα... κατεβάζει ιδέες και το άλλο τις αξιολογεί.

Το ένα δίκτυο δημιουργεί εικόνες και το άλλο δίκτυο –που έχει εκπαιδευθεί μέσα από την ανάλυση 81.500 διαφορετικών έργων τέχνης από κλασικών και ροκοκό έως κυβιστικών και σουρεαλιστικών– κρίνει τι από αυτά που προτείνει το πρώτο δίκτυο μπορεί να θεωρηθεί όντως έργο τέχνης και τι όχι. Το σημαντικό είναι ότι το δεύτερο δίκτυο έχει τη «σοφία» να αναγνωρίσει ένα πρωτότυπο έργο τέχνης, ακόμη κι αν αυτό διαφέρει από κάθε άλλο του παρελθόντος, αποτελώντας κάτι μοναδικό.

Καινοτόμο έργο

Με αυτό τον τρόπο και μέσα από συνεχή ανατροφοδότηση, προκύπτει ένα καινοτόμο έργο τέχνης, αλλά όχι τόσο καινοτόμο, ώστε να θεωρείται εκτός τόπου και χρόνου.

«Θέλουμε κάτι πραγματικά δημιουργικό και εντυπωσιακό, αλλά ταυτόχρονα που να μην είναι ακραίο και να μην είναι δυσάρεστο αισθητικά», δήλωσε ο ερευνητής Αχμέντ Ελγκαμάλ του Πανεπιστημίου Ράτζερς.

Αφού το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης δημιούργησε μια σειρά από «πίνακες» ζωγραφικής, οι ερευνητές ζήτησαν από εθελοντές να τους αξιολογήσουν μαζί με πίνακες πραγματικών ζωγράφων – χωρίς να είναι γνωστό ποια έργα είναι ανθρώπινα και ποια όχι. Προς έκπληξη των ερευνητών, όχι μόνο το κοινό δεν ήταν σε θέση να διακρίνει ποιος πίνακας προερχόταν από άνθρωπο και ποιος όχι, αλλά πολλά έργα της τεχνητής νοημοσύνης κέρδισαν ελαφρώς υψηλότερη βαθμολογία από τα ανθρώπινα, από άποψη πολυπλοκότητας, καινοτομίας, έμπνευσης, πρόκλησης ψυχικής ανάτασης και άλλων κριτηρίων.

Ήδη υπάρχουν συστήματα τεχνητής νοημοσύνης που μπορούν να μιμηθούν το στυλ διάσημων ζωγράφων, ενώ διατίθενται ακόμη και σχετικές εφαρμογές για κινητά.
Όμως το νέο σύστημα δεν τροποποιεί ένα προϋπάρχον έργο τέχνης, αλλά δημιουργεί ένα τελείως καινούργιο εξαρχής.
Κάπως έτσι, οι γκαλερί του μέλλοντος μάλλον θα είναι αγνώριστες. Ενώ και οι περήφανοι κάτοχοι έργων τέχνης θα νιώθουν μια αμηχανία να απαντήσουν στο κλασικό ερώτημα «ποιου καλλιτέχνη είναι αυτός ο θαυμάσιος πίνακας».


26 June 2017

Αποχαιρετισμός στη θρησκευτική πίστη (60)

Φυσιολογική ζωή, χωρίς νηπιακό εκφοβισμό

Έφη Τ., μηχανικός, Θεσ/νίκη, 49 ετών, 2 παιδιά.

«Γάλα τη Μεγάλη Παρασκευή;». Δεν το κατάλαβα με την πρώτη, είχα το μυαλό μου στο παγωτό που κρατούσα στο χέρι και μόλις είχα διαλέξει. «Ορίστε; Δεν σ’ άκουσα!». «Λέω, τρως γάλα σήμερα που είναι Μεγάλη Παρασκευή;!». «Γιατί, τι έχει η Μεγάλη Παρασκευή;». «Νηστεία είναι, δεν τρώμε ούτε λάδι!».
Άντε τώρα να του εξηγήσεις, ότι δεν πιστεύεις στο θεό, ότι δεν τρέμεις μην πας στην κόλαση (ή δεν ελπίζεις να πας στον παράδεισο) κι ότι όλα αυτά είναι μυθολογία και μάλιστα κάποιου άλλου λαού. Να μπλέξεις για άλλη μια φορά σε κουβέντες αδιέξοδες κι ατέρμονες, με ανθρώπους που κατά τα άλλα, στην καθημερινότητά τους, μια χαρά ενσωματώνουν όλες τις «διαβολικές» ανακαλύψεις επιστημόνων που, κόντρα στο «πίστευε και μη ερεύνα», ερεύνησαν, κατανόησαν και εξήγησαν ένα σωρό φαινόμενα. Μήπως να μη μπλέξεις; Να μη μπεις καν στη διαδικασία και να τους αφήσεις στην πλάνη τους;
Αυτό το ερώτημα, δεν το έχω απαντήσει ακόμη. Δεν μπόρεσα να γενικεύσω τις επί μέρους παρατηρήσεις μου και τις «μελέτες περίπτωσης» που έτυχε να συναντήσω. Η καθεμιά διαφορετική. Η καθεμιά με τις ιδιαιτερότητές της. Γιατί το άλλο ερώτημα, το «υπάρχει ή δεν υπάρχει Θεός;», πραγματικά δεν θυμάμαι να με απασχόλησε ποτέ στα σοβαρά.
Μεγάλωσα σε μια οικογένεια που τηρούσε τις θρησκευτικές παραδόσεις εντελώς «χονδρικά», στα πλαίσια της κοινωνικής συμβίωσης. Δεν μου είπε ποτέ κανείς να κάνω την προσευχή μου, ότι πρέπει να νηστέψω και να κοινωνήσω, ότι οφείλω να εξομολογηθώ τις αμαρτίες μου για να μην πάω στην κόλαση.
Ο πατέρας μου, άνθρωπος σκεπτόμενος, με ανησυχίες και δίψα για μάθηση. Τον θυμάμαι πάντα με ένα βιβλίο στο χέρι. Στις πολύ παλιές μου αναμνήσεις, με τα σκληρόδετα, αυστηρά, σχεδόν τρομακτικά –ίσως λόγω του όγκου τους– βιβλία της Νομικής. Σπούδασε την αγαπημένη του επιστήμη, σε πείσμα των τότε συνθηκών, που τον ανάγκασαν, για λόγους άμεσης επαγγελματικής αποκατάστασης να αναβάλλει το όνειρό του. Αποφάσισε να το πραγματοποιήσει, όταν είχε ήδη δημιουργήσει οικογένεια και είχε δυο παιδιά. Ακόμη τον θαυμάζω γι’ αυτό! Ακόμη θυμάμαι, σαν μέσα σε όνειρο, τις οικογενειακές εξορμήσεις στη Θεσσαλονίκη «για τις εξετάσεις του μπαμπά». Ακόμη και σήμερα χαμογελάω όταν το σκέφτομαι. Μετά, χάθηκαν οι χοντροί μαύροι τόμοι, τη θέση τους πήραν χάρτινα εξώφυλλα. Πάντα χωμένος μέσα στα βιβλία του, ίσως και λίγο στον κόσμο του ώρες ώρες, διάβαζε, ρουφούσε, έψαχνε απαντήσεις στα ερωτηματικά του. Μπορεί γι’ αυτό να νιώθω ότι ποτέ δεν είχα τέτοιου είδους ερωτηματικά, ίσως ο πατέρας μου πρόλαβε να λύσει τα δικά του εγκαίρως, πριν μου τα μεταδώσει.
Η μητέρα μου, άνθρωπος δημιουργικός και πρακτικός, πάντα παρούσα και πρόθυμη, αλλά και με αρκετά «δεν ξέρω» έτοιμα για τις δύσκολες και περίεργες ερωτήσεις, αυτές που θεωρούσε ότι δεν άρμοζε στην ηλικία μας να απαντηθούν. Θυμάμαι με πόση λαχτάρα είχα τρέξει στο σπίτι να ξεδιαλύνω την απορία μου, όταν κάπου στις πρώτες τάξεις του δημοτικού, είχα δει στο σχολείο εκείνο το ομοίωμα ανθρώπου που έδειχνε τα όργανα του ανθρώπινου σώματος. Όλα στη θέση τους, όλα σε τάξη: η καρδιά, οι πνεύμονες, νεφρά, ήπαρ, πάγκρεας, έντερα, όλα εκεί. Η ψυχή; Πού είναι η ψυχή; Τι μέγεθος έχει και τι σχήμα; Και πού χωράει, αφού δεν μένει πουθενά κενός χώρος! Λες στο κεφάλι; Μα κι αυτό γεμάτο είναι, δεν μπορεί! Κάπου θα είναι και δεν τη βλέπω! Είχα την ακλόνητη πεποίθηση, πως όταν μας μιλούσε η δασκάλα για την ψυχή στα θρησκευτικά, έλεγε αλήθεια και φυσικά, μιλούσε για κάτι χειροπιαστό, κάτι που έχουμε όλοι οι άνθρωποι μέσα μας! Τόση απορία, τόση βιασύνη, τόση λαχτάρα, για να εισπράξω ένα μεγαλοπρεπέστατο «δεν ξέρω»!
Μου άρεσε πάντα να διαβάζω, ήταν ένα παράθυρο στον κόσμο τα βιβλία, όλα τα βιβλία, οποιουδήποτε είδους. Από τα σχολικά βιβλία ιστορίας, μέχρι τις απίστευτες περιπέτειες του Ιουλίου Βερν, κι από την αρχαία ελληνική μυθολογία, μέχρι τις ιστορίες της βίβλου, όλα με συνέπαιρναν, όλα με ταξίδευαν σ’ άλλα μέρη και σ’ άλλες εποχές. Το ίδιο κι οι συζητήσεις του πατέρα μου με γνωστούς, φίλους και συγγενείς, που τύχαινε ν’ ακούσω. Μου άρεσε να τον ακούω να επιχειρηματολογεί ενάντια στις «γραφές» και τις δηλώσεις πίστης στο υπέρτατο ον που μας δημιούργησε. Ρουφούσα την κάθε λέξη. Υπερασπιζόταν τον ορθό λόγο και την επιστήμη κι εγώ ένιωθα περήφανη που ήμουν η κόρη αυτού του ανθρώπου, που κατατρόπωνε με το λόγο του τους συνομιλητές του! Πολλές φορές οι τόνοι ανέβαιναν –αυτό συμβαίνει συνήθως όταν τελειώνουν τα επιχειρήματα άλλωστε– κι οι συζητήσεις κατέληγαν σε δηλώσεις σεβασμού των απόψεων του καθενός.
Κι αργότερα, αυτό έγινε παιχνίδι! Παιχνίδι σκανταλιάρικων παιδιών που θέλουν να γλιτώσουν το μάθημα. Κι έτσι, στα χρόνια του Γυμνασίου και του Λυκείου, βρέθηκα να απασχολώ τους θεολόγους του σχολείου με τις απορίες και τις ανησυχίες μου τόσο πολύ, που μάθημα δεν προλάβαιναν να κάνουν. Φεύγαμε όλοι ευχαριστημένοι, όταν χτυπούσε το κουδούνι για διάλειμμα: οι συμμαθητές γιατί δεν είχαμε προλάβει να πούμε το «παρακάτω μάθημα», οι καθηγητές, γιατί είχαν πολεμήσει να φέρουν στον ίσιο δρόμο ένα εν δυνάμει «απολωλός πρόβατον», κι εγώ, γιατί πραγματικά με διασκέδαζε όταν τους έφτανα σχεδόν στα όρια της υπομονής τους.
Μου προκαλούσε πάντα μεγάλη απορία, πώς γίνεται, στη σημερινή εποχή της καινοτομίας, της ταχύτατης επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου, της άρσης κάθε είδους εμποδίου στην επικοινωνία, να υπάρχουν τόσο πολλοί άνθρωποι που πιστεύουν στις απλοϊκές ιδέες ενός αρχαίου λαού νομάδων γιδοβοσκών. Τι το ανώτερο έχει η βιβλική Γένεση, από την αρχαιοελληνική κοσμογονία. Πώς γίνεται να μην βλέπουν όλοι αυτοί οι πιστοί, τα κοινά σημεία στις μυθολογίες σχεδόν όλων των λαών; Κι ακόμη πιο ανεξήγητο, πώς οι ίδιοι που απορρίπτουν τα ιερά βιβλία άλλων θρησκειών, ως κακογραμμένα παραμύθια, αποδέχονται ως αληθινά τα κακογραμμένα παραμύθια της δικής τους θρησκείας! Πόσες παραδοχές αναγκάζεται να κάνει κάποιος, για να θεωρηθούν σοφά και άγια τα λόγια της παλαιάς και της καινής διαθήκης; Είναι αλληγορικά, είναι απλοϊκά γραμμένα, γιατί απευθύνονταν αρχικά σε αγράμματους ανθρώπους κι έπρεπε να γίνουν κατανοητά, τα βαθιά νοήματα είναι κρυμμένα πίσω, κάτω, ανάμεσα στις λέξεις κλπ κλπ κλπ.
Στο άμεσο οικογενειακό περιβάλλον δεν υπήρχε κάποιος ένθερμος υποστηρικτής όλων αυτών, μέχρι που εκδηλώθηκε μία θεία! Η εξ’ αγχιστείας θεία, που λόγω χιλιομετρικών αποστάσεων, δεν συναντιόμασταν συχνά, παρά μόνο μια δυο φορές το χρόνο. Η θεία που πιθανότατα πάντα τόσο πιστή και θρήσκα ήταν, απλά εγώ ήμουν πολύ μικρή για να το διαπιστώσω. Η ταλαίπωρη, δύστυχη, αλλά και τόσο αγωνίστρια θεία, που επί 30 σχεδόν χρόνια πάλευε με νύχια και με δόντια με την ασθένεια της κόρης της και, κόντρα σε κάθε πρόβλεψη, νικούσε, μέχρι που νικήθηκε με τον πιο οριστικό τρόπο. Σε όλο αυτόν τον δύσβατο δρόμο, περπατούσε αγόγγυστα, ακούραστα και στην κυριολεξία με το σταυρό στο χέρι! Πίστη στο θεό, μελέτη των ιερών κειμένων, εκπλήρωση θρησκευτικών καθηκόντων ανελλιπώς, κι όλα με θέρμη, με απόλυτη αφοσίωση, με αληθινή και βαθιά πεποίθηση, ότι ο θεός είναι μεγάλος, ότι ο θεός είναι αγάπη, ότι σκοπός του ανθρώπου είναι η θέωση, ότι πρέπει ο άνθρωπος ν’ αγωνιστεί για να κερδίσει τον παράδεισο. Και παράλληλα νοσοκομεία, νοσηλείες, επιμόρφωση για την ασθένεια, μαθήματα φυσικοθεραπείας, για να μπορεί να συνεχίζει τη σωστή θεραπεία κατ’ οίκον, ξενύχτια κι όλα τα παρεπόμενα μια χρόνιας ασθένειας, με προδιαγεγραμμένη κατάληξη. Αγώνας δρόμου κόντρα στο θάνατο κι ο νικητής γνωστός.
Στο τέλος αυτής της διαδρομής ήταν που κατέρρευσε ο κόσμος μου. Εκεί στην άκρη του διαδρόμου ενός νοσοκομείου. Το μυαλό μου έμοιαζε να παίρνει στροφές ατελείωτες με ιλιγγιώδη ταχύτητα, προσπαθώντας ίσως να τακτοποιήσει τα πράγματα μέσα του. Δεν χωρούσαν! Λίγη ώρα πριν, η εξαδέλφη μου, είχε αφήσει την τελευταία της πνοή, μετά από ατέλειωτες ώρες ταλαιπωρίας. Είχα συγκλονιστεί απ’ το θάνατο, απ’ τα βάσανα της κοπέλας, απ’ την απελπισία που ‘χα δει ζωγραφισμένη στα μάτια του πατέρα της, από το άδειο βλέμμα του αδελφού της κι από την ηρεμία της μητέρας της.
Η μητέρα της…. η θεία…. Όλες αυτές τις ώρες της ατέλειωτης αναμονής και της απόλυτης απελπισίας για εμένα, εκείνη ήταν τελείως ψύχραιμη. Με κάποιο ιερό βιβλίο στο χέρι που δεν αναγνώρισα, ίσως η καινή διαθήκη ή οι ψαλμοί; Ποιος ξέρει… Διάβαζε στην κόρη της, έψελνε, σε κάποιες στιγμές διαύγειας ακολουθούσε και η κοπέλα, η εξαδέλφη μου, προετοίμαζαν την ψυχή της για την έξοδο. Για την άνοδο στον παράδεισο. Κι εγώ, στα όρια της κατάρρευσης, δεν μπορούσα να πιστέψω, ότι η κοπέλα πέθαινε στα 31 της κι η μάνα της, με απόλυτη πίστη κι αφοσίωση στο θεό, στον ίδιο θεό που αποφάσισε να στερήσει τη ζωή από ένα νέο άνθρωπο, προσευχόταν για τον παράδεισο!
Ήταν ο τρόπος της για να αντέξει τον απόλυτο πόνο της απώλειας ενός παιδιού; Για να σταθεί όρθια και να συμπαρασταθεί στο κορίτσι της μέχρι την τελευταία της πνοή; Ήταν η τελευταία και μοναδική παρηγοριά της, ότι η κόρη της θα πήγαινε κάπου καλύτερα, κι ας την στερούνταν για πάντα; Ίσως. Πάντως εμένα μου φαινόταν όλα αυτά στα όρια της παραφροσύνης – ή και πέρα από αυτά. Έβρισκα τελείως λογικό που χρειάστηκε να κρατώ μ’ όλη μου τη δύναμη τον θείο μου, για να μην χτυπάει άλλο το κεφάλι του στον τοίχο, και τελείως παράλογη την ηρεμία της θείας μου. Ήρθε κι ο ρασοφόρος που είχαν καλέσει, ένας μελαχρινός μικροκαμωμένος νεαρός με ευγενική φυσιογνωμία, βγήκαμε έξω, έμειναν μόνοι για λίγο μάνα, πατέρας και κόρη μαζί του, κι όταν βγήκαν, η θεία μου ήταν… πώς να πω «τρισευτυχισμένη» για μια γυναίκα που περιμένει την κόρη της να πεθάνει; Κι όμως, αυτήν την εντύπωση έδινε η όψη της. Χαμογελούσε, κι έλεγε δεξιά κι αριστερά, ότι ο ρασοφόρος είπε πως το ταβάνι του δωματίου ήταν «Γεμάτο αγγέλους! Γεμάτο σας λέω! Την περιμένουν για να την οδηγήσουν».
Κι η κοπέλα τελείωσε αθόρυβα, ήσυχα, ήρθαν οι γιατροί, βεβαίωσαν το γεγονός, κι άρχισε το πήγαινε-έλα. Κυρίες με κότσους και μακριές φούστες πηγαινοέρχονταν πυρετωδώς, για να γίνουν όλα όπως πρέπει. Παπάδες, γιατροί, νοσηλευτές, συγγενείς, αδελφός σε πλήρη σύγχυση, συνεννοήσεις, φορεία, όλα κουβάρι… κι εγώ εκεί στην άκρη του διαδρόμου, να σκέφτομαι ασταμάτητα κι άθελά μου. «Μα τι λένε; Τι κάνουν όλοι αυτοί; Τι παράδεισο; Το κορίτσι τελείωσε! Δεν θα την ξαναδούμε ποτέ πια. Κι οι άγγελοι; Πού τους βάζεις τους αγγέλους; Τι δουλειά είχαν στο ταβάνι; Έχει σημασία ο όροφος που βρισκόμαστε; ΜΑ ΤΙ ΛΕΝΕ; Ποιος θεός; Ποια άφεση αμαρτιών; Ποια τρομερή αμαρτία είχε αυτή η κοπέλα, κι έπρεπε να πεθάνει εξ’ αιτίας της; Κι αφού έπρεπε να πεθάνει ως αμαρτωλή, τι δουλειά έχει να πάει στον παράδεισο; Πώς είναι όλοι τόσο σίγουροι; Και πώς αυτή η μάνα δοξάζει τ’ όνομα του υψίστου που έκανε τέτοιο κακό στο παιδί της; Αν το ’χε κάνει άνθρωπος, θα τον είχε ξεσκίσει με τα ίδια της τα χέρια! Αυτός που λέγεται θεός γιατί δικαιούται να το κάνει; Κι ο θεός που πιστεύει είναι δίκαιος, είναι αγάπη, έπλασε τον άνθρωπο κατ’ εικόνα και καθ’ ομοίωσίν του; ΜΑ ΤΙ ΛΕΝΕ;!»
Ένιωθα σαν να είχα παγιδευτεί μέσα στον εφιάλτη κάποιου άλλου. Ένιωθα πως δεν μπορεί να συνέβαιναν όλα αυτά, αυτή τη στιγμή, πως είχαν όλοι παραφρονήσει ξαφνικά. Βγήκα από το κτήριο του νοσοκομείου παραζαλισμένη. Ένιωσα τον ήλιο και τον αέρα μ’ ευγνωμοσύνη μόλις βγήκα έξω, μετά έπρεπε να βρω ταξί, να πάω στο σταθμό των τρένων, η διαδικασία με ηρέμησε, τακτοποιήθηκαν οι σκέψεις μου, χαλάρωσε το μυαλό μου. Το βράδυ, ταξιδεύοντας για τον τόπο της κηδείας, έστειλα μήνυμα στον αγαπημένο μου φίλο, από τα φοιτητικά μας χρόνια ακόμη, για να τον ενημερώσω. Του έγραψα «Αν είχα ποτέ στη ζωή μου, την παραμικρή αμφιβολία βαθιά μέσα μου για την ύπαρξη του θεού, τώρα είμαι πια εντελώς σίγουρη: ΔΕΝ υπάρχει θεός. Η εξαδέλφη μου πέθανε, μετά από ατέλειωτες ώρες – κάθε ανάσα της ένας απίστευτος αγώνας. Όχι, δεν υπάρχει θεός».
Αυτό το επεισόδιο θεωρώ πως ήταν ό,τι πιο κοντινό στον αποχαιρετισμό της θρησκευτικής πίστης έζησα – αν μπορεί να ονομαστεί έτσι. Εκεί έζησα τα πιο έντονα κι αρνητικά αντιθεϊστικά συναισθήματα. Κι ίσως, εκείνη την ημέρα να αυτοπροσδιορίστηκα ως «άθεη». Μάλιστα, για ένα διάστημα, ένθερμη άθεη, έτοιμη πάντα για επιχειρήματα, κουβέντα κι υποστήριξη της θέσης μου. Τώρα πια, έχει καταλαγιάσει μέσα μου αυτή η εχθρότητα. Όχι γιατί άλλαξα γνώμη. Απλά γιατί, στη συναναστροφή μας με άλλους ανθρώπους, καμιά φορά σκέφτεται κανείς πως δεν ωφελεί σε τίποτα να κάνεις τον άλλο εχθρό σου (ή να τον βλέπεις εσύ ως εχθρό σου). Κι όσο η άποψη του διπλανού σου, δεν επηρεάζει αρνητικά τη ζωή σου, αλλά και τη σχέση σου μαζί του, δεν υπάρχει λόγος αντιπαλότητας. Γι’ αυτό λοιπόν, ένα απλό «Εγώ τρώω τα πάντα, όλες τις ημέρες του χρόνου. Εμένα δεν με ενοχλεί που εσύ τη μεγάλη Παρασκευή δεν τρως τίποτα. Σε πειράζει που εγώ τρώω απ’ όλα;», πολλές φορές είναι αρκετό για να κάνει σαφή τη θέση σου, χωρίς πολλά πολλά περιθώρια συζητήσεων.
Βέβαια, δεν παύω ποτέ να εκπλήσσομαι από τις συμπεριφορές των ανθρώπων που πιστεύουν. Πώς γίνεται να παρουσιάζουν συμπεριφορά παράφρονα, στα θέματα που σχετίζονται με την πίστη τους, αλλά να είναι φυσιολογικοί άνθρωποι σ’ όλη την υπόλοιπη ζωή τους;
Ο θεός της θείας, της επεφύλασσε κι άλλες εκπλήξεις στο δρόμο για τον παράδεισο. Έχασε και το δεύτερο παιδί της, με τραγικό τρόπο και σε περίοδο που η ίδια είχε σοβαρότατα προβλήματα υγείας. Δεν θα ξεχάσω ποτέ τη μορφή της, μισοσκυμμένη πάνω από το φέρετρο του γιου της, με τα μαλλιά να κρέμονται ξέπλεκα, με το βλέμμα της τρελής –λόγω των δυνατών φαρμάκων που έπαιρνε για την αρρώστια της; λόγω της τραγικής απώλειας;– ίσα που να στέκεται στα πόδια της. Έστελνε δέηση στο θεό της, να δεχτεί το γιο της στον παράδεισο. Προσευχόταν κι έψελνε. Προσευχόταν ακόμη σ’ αυτόν που της πήρε τα δυο παιδιά της! Τι να πεις όμως γι’ αυτήν τη μάνα; Δικαιούται να παραφρονήσει. Όμως η φίλη–συμπαραστάτρια που της είπε όλο χαρά μετά την κηδεία, «Μη στεναχωριέσαι καθόλου! Προσευχόμαστε ΟΛΕΣ νύχτα–μέρα! Δεν χρειάζεται ν’ ανησυχείς!», αυτή; Πώς να δικαιολογήσεις αυτή τη συμπεριφορά; Δεν είναι συμπεριφορά παράφρονα;
Όπως παρομοίως παράφρων πρέπει να ήταν και η κυρία που, ως παρηγορία, είπε στον θείο μου, την ημέρα της κηδείας της «Τι να κάνουμε; Την αγάπησε ο θεός και την πήρε. Θα είναι καλά εκεί που θα πάει τώρα». Γιατί εν τέλει, η αστείρευτη πίστη της θείας, η απόλυτη εμπιστοσύνη της στο θεό, που δεν χάθηκαν ούτε για μια στιγμή, παρά την τραγικότητα της απώλειας δύο παιδιών, δεν τη γλίτωσαν από κανένα βάσανο. Πέθανε μετά από μακρά κι επίπονη ασθένεια δύο περίπου ετών. Τόσο πολύ την αγάπησε ο θεός της, που ακόμη κι ο θάνατός της ήταν αργός.
Παρόλα αυτά, ο θείος μου, μετά από μερικές ώρες, μου είπε πως ένιωσε μια ηρεμία μέσα του, την ώρα της κηδείας της, μέσα στην εκκλησία. Πως επειδή η ίδια πίστευε πάρα πολύ, ήταν πολύ συμφιλιωμένη με την ιδέα του θανάτου της. Είχαν ήδη αποχαιρετιστεί εν ζωή, κι ένιωσε πως η χριστιανική τελετή, σφράγισε τη διαδικασία με το τέλος που η ίδια θα ήθελε.
Παραφροσύνη; Ίσως. Κι αυτός τη δικαιούται. Αλλά, αν αυτού του είδους η παραφροσύνη τον βοηθάει να σταθεί όρθιος, μετά από αυτήν την περιπέτεια ζωής, ποια είμαι εγώ που θα τον κρίνω;

25 June 2017

Η κβαντομηχανική είναι πλήρως ντετερμινιστική

Συνέντευξη του Τομάσο Καλάρκο στον Θωμά Γιούργα και τον Γιάννη Μπρούζο, Μετάφραση από την Ελεάννα Μπάρδη
Ο Τομάσο Καλάρκο είναι καθηγητής φυσικής, επικεφαλής του Ινστιτούτου Σύνθετων Κβαντικών Συστημάτων του Πανεπιστημίου του Ουλμ. Είναι ένας από τους βασικούς εισηγητές του “Κβαντικού Μανιφέστου” στο οποίο περιγράφεται η “δευτερη κβαντική επανάσταση”. Ως ένας απο τους κορυφαίους επιστήμονες του πεδίου αλλά και ένας χαρισματικός δάσκαλος και πρεσβευτής της επιστήμης μας μεταφέρει σε αυτή τη συνέντευξη την έννοια αυτής της “επιστημονικής επανάστασης”
Θ.Γ.: Είστε ένας από τους πρεσβευτές της δευτερης κβαντικής επανάστασης. Γιατί χρησιμοποιήσατε τον όρο «επανάσταση» και γιατί είναι η «δεύτερη»;
Τ.Κ.: Η πρώτη κβαντική επανάσταση είναι ήδη στην τσέπη μας και το χρησιμοποιούμε. Για να είμαστε σε θέση να πραγματοποιήσουμε οποιαδήποτε εργασία με το smartphone μας, όπως π.χ. να κάνουμε μια συνομιλία, αυτή μεταδίδεται μέσω οπτικών ινών, οι οποίες τροφοδοτούνται από ακτίνες λέιζερ. Και δεν μπορούμε να έχουμε ούτε τους αναμεταδότες ούτε τα λέιζερ, παρά μόνον αν καταλάβουμε πώς λειτουργούν τα πράγματα στην κβαντική μηχανική. Συνεπώς, χάρη στην ανακάλυψη της κβαντικής μηχανικής μπορέσαμε να αναπτύξουμε αυτές τις τεχνολογίες που αποτελούν τη βάση της σημερινής κοινωνίας της πληροφορίας. Υπό αυτή την έννοια, δε θα μπορούσε να υπάρξει κανένα Facebook χωρίς την κβαντική μηχανική. Αλλά αυτή είναι απλώς η πρώτη κβαντική επανάσταση. Για παράδειγμα, στον υπολογιστή μας έχουμε τα ψηφία 0 και 1 που απεικονίζουν την πληροφορία και που αντιστοιχούν σε ηλεκτρόνια. Υπάρχουν δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια ηλεκτρονίων που εργάζονται εκεί. Το ίδιο πράγμα ισχύει και για τις οπτικές ίνες, που οδηγούν σε υψηλές ταχύτητες επικοινωνίας. Πολλά δισεκατομμύρια φωτονίων παίρνουν μέρος στο έργο.
Τώρα, η δεύτερη κβαντική επανάσταση είναι η μετάβαση από αυτά τα πολλαπλά σωματίδια, σε μονάδες. Μεμονωμένα φωτόνια θα μεταφέρουν τα μηνύματά μας, ένα μεμονωμένο ηλεκτρόνιο θα περιγράφει τις πληροφορίες μέσα στους υπολογιστές. Και ποιο είναι το πλεονέκτημα; Ένα πολύ σαφές παράδειγμα είναι η επικοινωνία και η ασφάλεια: γνωρίζουμε ότι η NSA ακούει ο,τιδήποτε λέμε μέσω μεγάλων υπολογιστών που υποκλέπτουν ό,τι κυκλοφορεί στο διαδίκτυο. Πώς μπορούν να το κάνουν αυτό; Όταν υπάρχουν δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια φωτονίων για τη διαβίβαση των πληροφοριών, κι εκείνοι υποκλέπτουν ένα δισεκατομμύριο, δεν είναι εύκολο να το παρατηρήσει κάποιος. Αντιθέτως, εάν θα μπορούσα να στείλω ένα μήνυμα ή, ακόμα καλύτερα, έναν κρυπτογραφημένο μήνυμα με ένα μεμονωμένο φωτόνιο και η NSA προσπαθούσε να υποκλέψει την επικοινωνία μας, θα ήμασταν σε θέση να το αντιληφθούμε αμέσως.
Άρα το απόρρητο της ιδιωτικότητας θα μπορούσε να αυξηθεί μέσω αυτής της δεύτερης κβαντικής επανάστασης.
Ακριβώς, αυτό είναι το πρώτο σημείο, αυτό είναι το πρώτο προφανές πλεονέκτημα. Τώρα, ας φανταστούμε ότι μετράμε κάτι με ιατρικό εξοπλισμό, π.χ. τη δραστηριότητα του εγκεφάλου ή μια μαγνητική τομογραφία, ή οποιαδήποτε απεικόνιση του σώματός μας, ώστε να διαγνώσουμε κάποια ασθένεια. Σε αυτές τις συσκευές, υπάρχουν πολλά δισεκατομμύρια ηλεκτρονίων που μαζεύονται γύρω δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο, έτσι ώστε να μπορούμε να πάρουμε λήψη οποιασδήποτε εικόνας του σώματος. Ας φανταστούμε τώρα ότι, αντί για πολλά δισεκατομμύρια ηλεκτρονίων, παίρνουμε ένα ηλεκτρόνιο τη φορά. Έτσι, χρησιμοποιώντας αυτά τα μεμονωμένα ηλεκτρόνια μπορούμε να τα βάλουμε, ένας από αυτά για παράδειγμα, δίπλα σε έναν από τους νευρώνες στον εγκέφαλό μας. Και αυτό το μεμονωμένο ηλεκτρόνιο θα μπορεί να ανιχνεύσει, αν η ιδιοπεριστροφή (spin) αυτού του νευρώνα είναι ενεργοποιημένη ή όχι -απλώς μετρώντας το μαγνητικό πεδίο που παράγει αυτός ο νευρώνας. Έτσι θα υπάρχει τρόπος για να δούμε όλες τις λεπτομέρειες της δραστηριότητας του εγκεφάλου. Αυτό δεν έχει ακόμα ολοκληρωθεί ως τεχνολογική εξέλιξη, αλλά προβλέπεται για τα επόμενα χρόνια. (Το μακροπρόθεσμο όραμα είναι η δημιουργία κβαντικού υπολογιστή προς πώληση, η οποία δεν αναμένεται να είναι διαθέσιμη μέσα στα επόμενα 10-15 χρόνια). Έτσι λοιπόν, από την ασφάλεια της κοινωνικής επικοινωνίας έως την ιατρική διαγνωστική, υπάρχει μια ευρεία γκάμα εφαρμογών γι’ αυτή τη δεύτερη κβαντική επανάσταση.
Όπως καταλαβαίνουμε, οι δύο μεγάλες υποσχέσεις από το έργο του «Κβαντικού Μανιφέστου» είναι περισσότερη ιδιωτικότητα και ένα ευρύ φάσμα από πρακτικές εξελίξεις στην καθημερινή ζωή. Ωστόσο, ένα ερώτημα σ’ αυτό το σημείο είναι, γιατί η ΕΕ θα ήταν πρόθυμη να δαπανήσει τόσο χρήματα (περίπου 1 δισεκατομμύριο ευρώ μόνο για τη μελέτη) που θα περιόριζαν την ικανότητα της NSA, για παράδειγμα, να «κρυφακούει», ενώ την ίδια στιγμή ξοδεύουν ένα τεράστιο ποσό των χρημάτων για την αντίθετη πρακτική;
Λοιπόν, αυτή είναι μία από τις πτυχές που με κάνει υπερήφανο που είμαι μέρος αυτού του προγράμματος. Από συζητήσεις που κάνουμε σε πολύ υψηλό επίπεδο, είναι απολύτως σαφές ότι υπάρχει διαφάνεια σχετικά με το πρόγραμμα και τα αποτελέσματά του. Δεν υπάρχει καμία μυστική έρευνα εδώ και θα είναι ένα έργο προς όφελος της κοινωνίας και των (Ευρωπαίων) πολιτών.
Γ.Μ. Το γεγονός ότι έχουμε αρχίσει να χρησιμοποιούμε την κβαντική θεωρία σε τεχνολογικές εφαρμογές, σημαίνει ότι την έχουμε ήδη κατανοήσει ή υπάρχουν ακόμα κάποια βαθιά μυστήρια;
Κι εγώ ο ίδιος καρδιοχτυπώ γι’ αυτά τα μυστήρια, και διασκεδάζω πολύ να συμμετέχω σε αυτό το πρόγραμμα. Επίσης είμαι πολύ υπερήφανος, όταν βλέπω ότι αυτά που προκύπτουν εξετάζοντας τα μυστήρια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην τεχνολογία. Αυτές οι δυο πτυχές που αναφέρατε πηγαίνουν χέρι-χέρι. Υπάρχουν πολλές πτυχές της θεωρίας που τώρα είναι κατανοητές, για παράδειγμα, η επικοινωνία μεταξύ μεμονωμένων φωτονίων που δίνεται στους μηχανικούς και αυτοί με τη σειρά την καθιστούν πιο εφαρμόσιμη/λειτουργική για την καθημερινή ζωή. Την ίδια στιγμή, πρέπει να υπάρξει συνεχής έρευνα σχετικά με τις θεμελιώδεις πτυχές της θεωρίας. Για παράδειγμα, η ιδέα χρήσης της κβαντικής εμπλοκής/ σύμπλεξης  προήλθε από θεμελιώδεις και παντελώς άχρηστες έρευνες. Το ερώτημα που οδήγησε ο Αϊνστάιν να αναπτύξει την ιδέα της εμπλοκής/σύμπλεξης βασίστηκε στην πεποίθηση του Αϊνστάιν ότι η κβαντομηχανική δεν μπορούσε να είναι σωστή. Και είπε «τώρα θα σας δείξω πως δεν έχει κανένα νόημα, δεν είναι ολοκληρωμένη». Κι έτσι επινόησε αυτή την πεπλεγμένη κατάσταση όπου υπάρχει αυτή η αλλόκοτη δράση από απόσταση, η οποία για τον Αϊνστάιν δεν είχε κανένα νόημα, φιλοσοφικά, όχι από τεχνολογικής πλευράς. Τούτου δοθέντος, η έννοια της εμπλοκής/σύμπλεξης κοιμόταν για 60 χρόνια και τώρα οι επιστήμονες την έχουν αναβιώσει και τη χρησιμοποιούν στην τεχνολογία. Αυτού του είδους η έρευνα βάση περιέργειας είναι απαραίτητη. Διότι εάν ξεχάσουμε το μυστηριώδες κομμάτι, στο θεμελιώδες κομμάτι θα χάσουμε την τεχνολογία  της μεθαυριανής εποχής. Και γι’ αυτό πρέπει να συνεχίσουμε την έρευνα ακόμη ακόμα και με τρελές ή άχρηστες ιδέες που δε βρίσκουν καμία άμεση εφαρμογή.
Μπορεί η κβαντική θεωρία μας βοηθήσει να κατανοήσουμε το μεγάλο μυστήριο της συνείδησης και το φιλοσοφική μυστήριο της ελεύθερης βούλησης;

Προσωπικά βρίσκω αυτά τα ερωτήματα συναρπαστικά. Η πρώτη ερώτηση που κάνω στους μαθητές μου είναι “ποια η διαφορά μεταξύ κλασικής και κβαντικής μηχανικής;» Το πρώτο πράγμα που γράφουν, και οι σπουδαστές το αντιλαμβάνονται πάντοτε λάθος, είναι ότι η κλασική μηχανική είναι ντετερμινιστική (αιτιοκρατική), σε αντίθεση με την κβαντομηχανική η οποία δεν είναι. Αιτιοκρατία σημαίνει ότι έχω μια συγκεκριμένη αρχική κατάσταση, ύστερα κάποιες ορισμένες δυναμικές και δεδομένης  της αρχικής κατάστασης και των δυναμικών, το αποτέλεσμα είναι προκαθορισμένο. Αυτή όμως συμβαίνει και με την κβαντική μηχανική. Αυτό που δεν είναι δυνατόν να προβλεφθεί στην κβαντική μηχανική είναι το εξής: Αν κάνω τώρα μία μέτρηση και να παρατηρήσω ένα σύστημα, δεν μπορώ ποτέ να πω τι θα δω, διότι μπορώ να δω μόνο πιθανοκρατικά. Αλλά αν κάνω πολλές μετρήσεις τότε το αποτέλεσμα είναι απολύτως προβλέψιμο.
Ως εκ τούτου, η κβαντομηχανική είναι πλήρως ντετερμινιστική. Αυτό είναι φιλοσοφικά συναρπαστικό και ένα απ’ τα βασικά κίνητρα γιατί άρχισα την έρευνά μου για την κβαντική μηχανική. Ένα μεγάλο ερώτημα εδώ είναι,  εάν αυτές οι επιδράσεις επιβιώσουν σε μακροσκοπικό επίπεδο. Στον κόσμο που βλέπουμε. Όσο για τη συνείδηση, η οποία είναι ένα αναδυόμενο φαινόμενο, και λαμβάνει χώρα στο σύνθετο/περίπλοκο νευρικό σύστημα,  ακόμα δεν έχουμε καμία στέρεη βάση για να υποστηρίξουμε ότι μια μέρα θα εντοπίζουμε τη συνείδηση ​βασισμένοι σε κβαντικά φαινόμενα. Η αγαπημένη μου φιλοσοφική θέση επ’ αυτού είναι η μόνη πρόταση στο κεφάλαιο 7 του Tractatus του Wittgenstein, η οποία λέει ότι «Αν δεν μπορείς να μιλήσεις για κάτι, καλύτερα να μένεις σιωπηλός». Και δεν ξέρω αν αυτό ισχύει και για τους φιλοσόφους, αλλά ισχύει σίγουρα για τους επιστήμονες. Η φαντασία είναι πολύ καλό πράγμα, όπως επίσης είναι και το να γνωρίζουμε τα όρια μας, ιδιαίτερα οι επιστήμονες.


17 June 2017

«Στοιχειωμένη» δράση από απόσταση

Βαγγέλης Πρατικάκης, in.gr, 02/6/2014
Ο Άλμπερτ Άινσταϊν είχε απορρίψει το φαινόμενο αποκαλώντας το «στοιχειωμένη δράση από απόσταση». Κι όμως, η τηλεμεταφορά δεδομένων είναι εφικτή, όπως επιβεβαιώνει και το τελευταίο πείραμα στην Ολλανδία.
Οι ερευνητές αναφέρουν στο περιοδικό Science ότι κατάφεραν να τηλεμεταφέρουν όχι αστροναύτες του Star Trek αλλά δεδομένα (την κατάσταση του σπιν ενός ηλεκτρονίου) ανάμεσα σε δύο μικροσκοπικά διαμάντια που απείχαν τρία μέτρα.
Στόχος τους είναι τώρα να αυξήσουν την απόσταση στο ένα χιλιόμετρο, μια βελτίωση που ίσως φέρει πιο κοντά τις κύριες πρακτικές εφαρμογές της κβαντικής τηλεμεταφοράς: τους κβαντικούς υπολογιστές και τα ασφαλή κβαντικά δίκτυα επικοινωνιών.


Θεωρητικά, η ίδια περίπου μέθοδος θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και για την τηλεμεταφορά ανθρώπων, αν και οι ερευνητές θεωρούν κάτι τέτοιο «εξαιρετικά απίθανο».
Η μέθοδος κβαντικής τηλεμεταφοράς που παρουσίασε η ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Ντελφτ δεν είναι η πρώτη, φέρεται όμως να είναι η ακριβέστερη με απόδοση 100%.
Ακαριαία δράση από απόσταση
Το φαινόμενο στο οποίο βασίστηκε το πείραμα ονομάζεται κβαντική διεμπλοκή (entanglement) και αφορά σωματίδια (φωτόνια, ηλεκτρόνια, ακόμα και μόρια) που βρίσκονται σε ένα είδος επικοινωνίας μεταξύ τους: η αλλαγή της κβαντικής κατάστασης του ενός σωματιδίου οδηγεί στην ακαριαία αλλαγή της κατάστασης και του δεύτερου, ακόμα κι αν τα σωματίδια χωρίζονται από μεγάλη απόσταση και δεν επικοινωνούν μέσω κάποιου υλικού μέσου.
Το 1935, ο Άινσταϊν και άλλοι φυσικοί απέρριψαν το φαινόμενο ως παραλογισμό που προκύπτει από κάποια βασική παρανόηση της κβαντομηχανικής. Ο πατέρας της σχετικότητας αρνούνταν να δεχτεί ότι δύο σωματίδια μπορούν να αλληλεπιδρούν ακαριαία, πιο γρήγορα δηλαδή κι από την ταχύτητα του φωτός.
Ακόμα και το 1947 ο Άινσταϊν παρέμενε αμετάπειστος και δήλωνε σε επιστολή του ότι «η Φυσική πρέπει να αναπαριστά μια πραγματικότητα στο χώρο και το χρόνο, χωρίς στοιχειωμένες δράσεις από απόσταση (spooky actions at a distance)».
Κι όμως, πολλά πειράματα έχουν αποδείξει έκτοτε ότι η κβαντική διεμπλοκή είναι πραγματική και όντως δρα ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός.
Bit και qubit
Αυτό είναι εξάλλου το φαινόμενο στο οποίο βασίστηκε το τελευταίο επίτευγμα. Οι ερευνητές δημιούργησαν ζευγάρια ηλεκτρονίων μέσα σε δύο διαφορετικούς κρυστάλλους διαμαντιού έτσι ώστε το ηλεκτρόνιο στον έναν κρύσταλλο να βρίσκεται σε διεμπλοκή με το δεύτερο.
Τα δεδομένα που μεταφέρθηκαν από τον έναν κρύσταλλο στον άλλο, χωρίς να υπάρχει φυσική επαφή μεταξύ τους, ήταν η κατάσταση του σπιν των ηλεκτρονίων: η αλλαγή του spin στον έναν κρύσταλλο οδηγεί ακαριαία στην αλλαγή του spin στον δεύτερο κρύσταλλο, δηλαδή στη μεταφορά της πληροφορίας για το spin.
Στους κλασικούς υπολογιστές, μονάδα της πληροφορίας είναι το bit, το οποίο παίρνει τιμή είτε «0» είτε «1».
Αυτό όμως που τηλεμεταφέρθηκε στο πείραμα ήταν ένα «κβαντικό bit» ή qubit, το οποίο θεωρητικά μπορεί να βρίσκεται στις καταστάσεις «0» και «1» ταυτόχρονα.
Η συνύπαρξη αυτών των καταστάσεων στο ίδιο bit είναι αυτό που θα έκανε τους κβαντικούς υπολογιστές ταχύτερους σε πολλές λειτουργίες.
Από τους κβαντικούς υπολογιστές στο Star Trek
Οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές είναι υποτυπώδεις και προσφέρουν ελάχιστα qubit, αν και η αμερικανική εταιρεία D-wave έχει λανσάρει ένα σύστημα για το οποίο υποστηρίζει ότι αξιοποιεί την κβαντική εμπλοκή.
Μια άλλη πρακτική εφαρμογή της τηλεμεταφοράς θα ήταν τα λεγόμενα κβαντικά δίκτυα, τα οποία είναι θεωρητικά απόλυτα ασφαλή από υποκλοπές.
Θα μπορούσε όμως να αξιοποιηθεί η διεμπλοκή για την τηλεμεταφορά αντικειμένων και ανθρώπων; «Αν πιστέψει κανείς ότι δεν είμαστε τίποτα περισσότερο από μια συλλογή ατόμων που συνδέονται μεταξύ τους με έναν συγκεκριμένο τρόπο, τότε θεωρητικά θα ήταν δυνατό να τηλεμεταφερθούμε από ένα μέρος σε ένα άλλο» σχολίασε στην εφημερίδα Independent ο καθηγητής Ρόναλντ Χάνσον, μέλος της ερευνητικής ομάδας στη Ντελφτ.

«Πρακτικά είναι εξαιρετικά απίθανο να συμβεί κάτι τέτοιο [...] Δεν μπορώ όμως να το αποκλείσω αφού δεν υπάρχει θεμελιώδης νόμος της φυσικής που να το εμποδίζει» είπε.

Kβαντική τηλεμεταφορά (διεμπλοκή) σε απόσταση 1.200 χιλιομέτρων!
Νέο παγκόσμιο ρεκόρ πέτυχαν Κινέζοι επιστήμονες στο φαινόμενο της κβαντικής διεμπλοκής (ή κβαντικού εναγκαλισμού) δύο φωτονίων σε απόσταση 1.203 χιλιομέτρων, καταρρίπτοντας κατά πολύ το προηγούμενο ρεκόρ που ήταν περίπου 100 χιλιόμετρα.
Οι Κινέζοι ερευνητές ανέφεραν την επιτυχή δορυφορική μετάδοση των κβαντικά «διαπλεκόμενων» φωτονίων (σωματιδίων του φωτός) μεταξύ της Γης και του διαστήματος. Με αυτόν τον τρόπο, έκαναν ένα άλμα προς τον τελικό στόχο της δημιουργίας κρυπτογραφημένων κβαντικών δικτύων τηλεπικοινωνιών και Ίντερνετ, τα οποία θεωρούνται αδύνατο να πέσουν θύμα χάκερ.
Ο κινεζικός δορυφόρος Micius, ο οποίος είχε τεθεί σε τροχιά πέρυσι το καλοκαίρι, είναι ο πρώτος διεθνώς που έχει εφοδιασθεί με τον κατάλληλο εξοπλισμό για κβαντικά πειράματα. Χρησιμοποιήθηκε για την κβαντική επικοινωνία με τρεις επίγειους κινεζικούς σταθμούς που απείχαν μεταξύ τους περίπου 1.200 χλμ., ενώ η απόσταση του δορυφόρου από τους σταθμούς ποίκιλε από 500 έως 2.000 χλμ.
Οι ερευνητές της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, με επικεφαλής τον καθηγητή κβαντικής φυσικής Τζιάν-Γουέι Παν του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Χεφέι, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science».
Η υλοποίηση σε τεράστιες αποστάσεις της κβαντικής διεμπλοκής (στην οποία δύο υποατομικά σωματίδια συνδέονται μεταξύ τους και συμπεριφέρονται παρόμοια, παρά τη μεγάλη απόσταση που τα χωρίζει), μέσω οπτικών ινών ή ασύρματα μέσω του διαστήματος, ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία κβαντικών δικτύων τηλεπικοινωνιών και μεταφοράς δεδομένων.
Η δυνατότητα των σωματιδίων να συνδέονται κβαντικά με «μαγικό» τρόπο (κάτι που δημιουργούσε πρόβλημα κατανόησης ακόμη και στον Αϊνστάιν) μπορεί να επιτρέψει τη μετάδοση κρυπτογραφημένων πληροφοριών από το ένα μέρος της Γης στο άλλο μέσω ασφαλών κβαντικών «καναλιών», χωρίς κάποιος «ωτακουστής» να είναι σε θέση να τις υποκλέψει, αντίθετα με το σημερινό διάτρητο Ίντερνετ, που εκμεταλλεύονται μυστικές υπηρεσίες και χάκερ.
«Είναι ένα πρώτο βήμα -και ένα σημαντικό βήμα- για τη δημιουργία ενός πραγματικά παγκόσμιου κβαντικού δικτύου. Όλες οι προηγούμενες μέθοδοι περιορίζονταν σε απόσταση περίπου 100 χλμ., συνεπώς μπορούσαν να δουλέψουν μόνο σε μια πόλη» δήλωσε ο Παν. Όπως είπε, η σημερινή κρυπτογράφηση των δεδομένων βασίζεται σε πολύπλοκα μαθηματικά, που και αυτά όμως μπορεί να τα «σπάσουν» οι χάκερ με τη βοήθεια ισχυρών υπολογιστών.
«Αλλά σε ένα μελλοντικό κβαντικό δίκτυο η ασφάλεια θα διασφαλίζεται από τους ίδιους τους νόμους της φυσικής, οι οποίοι είναι ασφαλείς χωρίς περιορισμούς. Αυτό θα είναι ωφέλιμο για όλους τους ανθρώπους» πρόσθεσε ο Κινέζος επιστήμονας, ο οποίος συνεργάζεται προς αυτήν την κατεύθυνση με Ευρωπαίους συναδέλφους του, με επικεφαλής τον φυσικό Άντον Τσάιλινγκερ του Πανεπιστημίου της Βιέννης (ο οποίος υπήρξε καθηγητής του Παν), που κατείχαν το προηγούμενο ρεκόρ κβαντικής διεμπλοκής.
Οι ομάδες των Παν και Τσάιλινγκερ θα επιδιώξουν να δημιουργήσουν μια ασφαλή κβαντική σύνδεση μεταξύ Πεκίνου και Βιέννης. Ήδη οι Ευρωπαίοι φυσικοί προωθούν τη δημιουργία του Qapital, ενός κβαντικού δικτύου που θα συνδέει πολλές πρωτεύουσες της Ευρώπης, κυρίως μέσω οπτικών ινών. Σύμφωνα με τον Τσάιλινγκερ, το μελλοντικό κβαντικό διαδίκτυο θα βασίζεται τόσο στις οπτικές ίνες όσο και στους δορυφόρους.
Προς το παρόν, πάντως, υπάρχουν αρκετές ακόμη τεχνικές δυσκολίες που πρέπει να υπερπηδηθούν. Μεταξύ άλλων, ο κινεζικός δορυφόρος βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά και έτσι οι σταθμοί εδάφους μπορούν να «πιάσουν» το κβαντικό σήμα του μόνο για πέντε λεπτά κάθε μέρα, συνεπώς θα χρειασθεί η κατασκευή και εκτόξευση αρκετών νέων δορυφόρων σε υψηλότερες τροχιές.