Η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα; Η τελική απάντηση
ΕΠΙΣΤΗΜΗ
Από τον Αντώνη Κυριαζή
Έχοντας λύσει όλα τα μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια, η επιστήμη απαντά στο προαιώνιο ερώτημα: Η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα;
Το προαιώνιο αίνιγμα σχετικά με το αυγό και την κότα έλυσε πρόσφατα διεθνής ομάδα επιστημόνων. Image: Supplied
ν
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ονομάζεται το οργανωμένο σώμα της εξακριβωμένης και τεκμηριωμένης γνώσης, που δεν αφήνει τίποτα να πέσει κάτω, αλλά έχει απαντήσεις και εξηγήσεις για όλα τα πράγματα. Και αν δεν έχει, κάθεται και τις βρίσκει.
Έτσι, μάθαμε τελευταία ότι οι σκύλοι κάνουν πιο εύκολα τα κακά τους όταν έχουν το σώμα τους ευθυγραμμισμένο στον άξονα Βορρά-Νότου, ότι οι νυχτερίδες κάνουν ερωτικά παιχνίδια όπως οι άνθρωποι, ότι το Βιάγκρα βοηθά τα χάμστερ να συνέλθουν πιο γρήγορα από το Jet Lag, ότι όσοι ξενυχτούν κινδυνεύουν να γίνουν σχιζοφρενείς, ότι οι γάτες κάνουν τους ανθρώπους τρελούς, ότι το ψημένο μπέικον θεραπεύει τις ρινορραγίες, ότι τα ακριβά πλασίμπο είναι πιο αποτελεσματικά από τα φτηνά πλασίμπο και ότι τα καλύτερα συνθετικά διαμάντια φτιάχνονται από τεκίλα.
Ύστερα από αυτόν τον πλούτο αποκαλυπτικών γνώσεων, και έχοντας λύσει προ πολλού όλα τα μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια, καθώς και τα μυστήρια της ζωής και του θανάτου, η επιστήμη αποφάσισε να ασχοληθεί με το αιώνιο ερώτημα που απασχολεί τον άνθρωπο από καταβολής κόσμου: «Η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα»;
Δεν είναι αστείο. Το ερώτημα είναι πολύ σημαντικό, καθώς προσδιορίζει την σχέση αιτίας και αποτελέσματος.
Για παράδειγμα, το αποτέλεσμα έπεται της αιτίας ή μήπως πρώτα δημιουργείται το αποτέλεσμα και κατόπιν η αιτία;
Τέτοια βαθυστόχαστα ερωτήματα, η επιστήμη δεν τα αντιμετωπίζει επιπόλαια, αλλά με την δέουσα σοβαρότητα, δαπανώντας χρόνο, χρήμα και φαιά ουσία, διότι δεν θέλει να υπάρχουν απορίες.
Έτσι, ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ στην Αυστραλία και από το Ινστιτούτο Néel που εδρεύει στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας, συγκεντρώθηκαν και μελέτησαν επισταμένως το αιώνιο δίλημμα: «Η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα;» (Σύνοψη της έρευνας μπορείτε να δείτε εδώ).
Και φυσικά βρήκαν τη λύση: ούτε το αυγό ήταν πρώτο ούτε η κότα, αλλά ήταν και τα δύο πρώτα!
Αν δεν μπορείτε να το καταλάβετε, η φυσικός δρ. Jacqui Romero από το Κουίνσλαντ αναλαμβάνει να σας διαφωτίσει. Όπως λέει, η απάντηση βρίσκεται στην κβαντική φυσική.
«Στην κβαντική φυσική, η σχέση αιτίας-αποτελέσματος δεν είναι πάντα τόσο απλή. Σύμφωνα με την κβαντική μηχανική, τα γεγονότα μπορούν να συμβούν χωρίς μια καθορισμένη σειρά», λέει η δρ. Romero. «Πάρτε για παράδειγμα το ταξίδι που κάνετε για να πάτε στη δουλειά σας. Ας πούμε ότι παίρνετε πρώτα το λεωφορείο και μετά το τρένο. Στην επιστροφή, θα κάνετε το αντίστροφο – θα πάρετε πρώτα το τρένο και μετά το λεωφορείο. Αυτό συμβαίνει στην κανονική ζωή. Στον κβαντικό κόσμο το ταξίδι από και προς το γραφείο γίνεται ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις».
«Στην κβαντομηχανική αυτό ονομάζεται “αόριστη αιτιώδης τάξη” (indefinite causal order) και δεν είναι κάτι που μπορούμε να παρατηρήσουμε στην καθημερινότητά μας».
ν
Στον κβαντικό κόσμο η κότα κάνει το αυγό και το αυγό την κότα σε μια αιωνίως επαναλαμβανόμενη διαδικασία που θα μπορούσε να ονομαστεί “κοταυγό”. Image: Supplied
ν
Για να παρατηρήσουν αυτή την ταυτόχρονη εμφάνιση στο εργαστήριο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια διάταξη που ονομάζεται κβαντικός διακόπτης φωτονίων (photonic quantum switch).
Σύμφωνα με τον δρα Fabio Costa, που μετείχε στο πείραμα, με τον κβαντικό διακόπτη φωτονίων, η σειρά γεγονότων –στην συγκεκριμένη περίπτωση το φως ή το σκοτάδι– εξαρτάται από την πόλωση.
Το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα, αποτελούμενο από ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. Σε αυτό το κύμα, σε κάθε ακτίνα (ή φωτόνιο) η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ταλαντώνεται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο, στο οποίο ανήκει η ευθύγραμμη πορεία του φωτός. Πόλωση του φωτός ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο το επίπεδο ταλάντωσης του ηλεκτρικού πεδίου του φωτός είναι το ίδιο για όλα τα φωτόνια. Αυτό το φως ονομάζεται πολωμένο.
«Μέσω της μέτρησης της πόλωσης των φωτονίων στην έξοδο του κβαντικού διακόπτη, μπορέσαμε να δείξουμε ότι η σειρά των μετασχηματισμών στο σχήμα του φωτός δεν είναι καθορισμένη», λέει ο Fabio Costa.
Και εξηγεί: «Πρόκειται για μια πρώτη απόδειξη της θεωρίας, αλλά σε μια ευρύτερη κλίμακα η αόριστη αιτιώδης τάξη μπορεί να έχει πραγματικές πρακτικές εφαρμογές, όπως η βελτίωση της αποτελεσματικότητας των ηλεκτρονικών υπολογιστών ή η βελτίωση των επικοινωνιών».
ν
Ακόμα είστε μπερδεμένοι;
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Physical Reviews Letters της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας, απέδειξε, πέραν πάσης αμφιβολίας, πως τόσο η κότα όσο και το αυγό υπήρχαν ταυτόχρονα και τα δύο σε κάτι που θα μπορούσε να ονομαστεί “κοταυγό” (ο όρος είναι δικός μας).
Παρ’ όλα αυτά, η έρευνα έρχεται καθυστερημένη κατά 2.500 χρόνια, καθώς ένα ανάλογο ερώτημα είχε τεθεί στον Θαλή τον Μιλήσιο. Για να τον φέρουν σε δύσκολη θέση, τον ρώτησαν κάποτε ποιο έγινε πρώτο, η μέρα ή η νύχτα;
Ο Θαλής όμως είχε απαντήσει τότε όπως θα απαντούσε ένας σοφός: «Πρώτα έγινε η νύχτα, μια μέρα πριν».
ν
Στο ερώτημα «τι έγινε πρώτα, η μέρα ή η νύχτα», ο Θαλής (624-546 π.Χ.) απάντησε: «Η νύχτα, μια μέρα πριν». Image: Supplied
ν
Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν ευφυολόγημα, αλλά δεν είναι. Στη σύγχρονη φυσική ονομάζεται «τοπολογική φάση» ή «τοπολογική μετατροπή φάσης». Η τοπολογία περιγράφει τις ιδιότητες που παραμένουν αναλλοίωτες όταν ένα αντικείμενο τεντώνεται, στρίβεται ή παραμορφώνεται, χωρίς όμως να σκίζεται-κόβεται. Τοπολογικά, μια σφαίρα και ένα μπολ ανήκουν στην ίδια κατηγορία, διότι μια σφαίρα από πηλό μπορεί να μετατραπεί σε μπολ.
Όλοι γνωρίζουμε ότι η ύλη βρίσκεται συνήθως σε τέσσερις βασικές καταστάσεις (ή φάσεις): στερεά, υγρή, αέρια και αυτή του πλάσματος. Όμως σε εξαιρετικά υψηλές ή εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες η ίδια ύλη συμπεριφέρεται πολύ περίεργα (αποκτά για παράδειγμα μαγνητικές ιδιότητες) ή, όπως λένε οι ειδικοί, εκδηλώνει εντελώς ανοίκειες «τοπολογικές μετατροπές φάσης».
Επιστρέφοντας στο κοταυγό, η νέα έρευνα εκμηδενίζει όλες τις προηγούμενες, όπως αυτή του 2014, όταν Βρετανοί επιστήμονες, χρησιμοποιώντας έναν υπερυπολογιστή, απέδειξαν ότι πρώτα έγινε η κότα και μετά το αυγό.
Σύμφωνα με τη δική τους έρευνα, το κέλυφος του αυγού της κότας περιέχει μια σπάνια πρωτεΐνη που παίζει ζωτικό ρόλο στον σχηματισμό του αυγού.
Η πρωτεΐνη αυτή δεν υπάρχει ελεύθερη στη φύση ούτε πουθενά αλλού, παρά μόνο –ναι, σωστά μαντέψατε– στην κότα. Και συγκεκριμένα στις ωοθήκες της!
Επομένως, πρώτα έγινε η κότα και μετά το αυγό.
Οι αντίπαλοι αυτής της θεωρίας υποστηρίζουν ότι πρώτα έγινε το αυγό και από αυτό η κότα. Βέβαια, αυτό το πρώτο αυγό δεν ήταν όπως τα σημερινά, αλλά αποτέλεσμα μιας γενετικής μετάλλαξης που έλαβε χώρα σε ένα ζυγωτό. Το ζυγωτό προκύπτει από την ένωση ενός σπερματοζωάριου και ενός ωάριου. Το ζυγωτό (ή ωόν) σχηματίζει ένα σύνολο κυττάρων που θα εξελιχθεί σε έμβρυο.
Αυτό συνέβη πριν από περίπου 340 εκατομμύρια χρόνια όταν υπήρχε τότε ένα είδος αμνιακών αυγών. Τα πρώτα κοτόπουλα εμφανίστηκαν πριν από 58 χιλιάδες χρόνια.
Από αυτό συμπεραίνουμε ότι ο άνθρωπος του Νεάντερταλ, ο πρόγονος του homo sapiens, που εμφανίστηκε πριν από 220.000 χρόνια και έζησε έως πριν από 60.000 χρόνια, δεν είχε αυγά στο πρωινό του.
Ίσως γι’ αυτό ο φουκαράς εξαφανίστηκε.
ν
