ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

Σε άλλους καιρούς, ο αστρολάβος καθοδηγούσε τους ναυτικούς στα ταξίδια τους και αποκάλυπτε στους ανθρώπους τις κινήσεις των άστρων και τις φωτεινές αναλαμπές τους. Ο σύγχρονος αστρολάβος, που κρατά στα χέρια του ο αναγνώστης, δεν έχει διαφορετική φιλοδοξία. Το ταξίδι όμως που υπόσχεται κρύβει μεγαλύτερες εκπλήξεις και αναπάντεχες διαδρομές. Θα ξεκινήσει από τα θαυμαστά του Σύμπαντος, τους μακρινούς γαλαξίες και τους κομήτες, την αντιύλη και τις υπέρλαμπρες εκρήξεις αστεριών. Στη συνέχεια, θα αναζητήσει τις απαντήσεις που δίδει η σημερινή επιστήμη στα προαιώνια ερωτήματα του ανθρώπου: για την έννοια του χρόνου αλλά και την ύπαρξη εξωγήινης ζωής, για το μεγάλο πείραμα του CERN αλλά και την ανίχνευση του φαντασματικού νετρίνου στα θαλάσσια βάθη της Πύλου.
H συμπόρευσή του όμως με τον αναγνώστη θα επιτρέψει στον αστρολάβο και μια διαφορετική περιήγηση. Εκείνην στον κόσμο του ανθρώπου και της Ζωής του. Πρώτα θα προσπαθήσει να ανιχνεύσει την οδυνηρή κρίση που κρατά σήμερα δέσμια την Ελλάδα· και να εντοπίσει, στην πρόσφατη πορεία της, τις αιτίες των σημερινών δεινών, αλλά και τα επιτεύγματά της. Την περιήγηση θα ολοκληρώσει -με τη συμπόρευση του αναγνώστη, πάντοτε- μια ματιά στον σύγχρονο άνθρωπο και τη μοίρα του· που αισθάνεται μετέωρος ανάμεσα στην εκρηκτική ανάπτυξη της τεχνολογίας και την κυριαρχία ενός οικονομικού συστήματος με ανάλγητο πρόσωπο.
Το ταξίδι, λοιπόν, που υπόσχεται ο σημερινός Αστρολάβος, έχει έναν γνώριμο προορισμό. Είναι οι κόσμοι που κινείται χρόνια τώρα ο συγγραφέας: τα αινίγματα του Σύμπαντος και η πορεία της Ελλάδας, οι κατακτήσεις της επιστήμης και η ανθρώπινη μοίρα. Μόνον που οι κόσμοι αυτοί του συγγραφέα, όπως το ίδιο το Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μοιάζουν τώρα σαν να διαστέλλονται αιφνίδια και ανεξήγητα, σαν να θέλουν να καλύψουν τον χώρο και τον χρόνο. Η προσδοκία τους είναι ότι κάπου εκεί θα συναντήσουν και τους κόσμους του αναγνώστη, τις αγωνίες και τα ερωτήματά του. Τότε η χειραψία, του συγγραφέα με τον αναγνώστη, δεν θα είναι πια στα σκοτεινά. Θα γίνει υπό το φως των άστρων και με το στίγμα που αποκάλυψε ένας αστρολάβος του Ουρανού και της Ζωής.

O πυρήνας του μαθηματικού έργου είναι η επίλυση προβλημάτων τα οποία είναι ανοικτά για τη μαθηματική επιστήμη. Στο πλαίσιο της μαθηματικής παιδείας, η επίλυση προβλήματος συνιστά μια μαθησιακή προοπτική την οποία επέβαλε η ανάγκη της «ενεργού» μάθησης των μαθηματικών και της παραλληλίας της με τον τρόπο που δομείται αυτό καθ’ αυτό το μαθηματικό έργο. Ο ούγγρος μαθηματικός Polya ήταν εκείνος που πρώτος διατύπωσε γενικές στρατηγικές (τις Ευρετικές) για την επίλυση προβλημάτων, ενώ άλλοι ερευνητές αναλύουν έκτοτε όλες εκείνες τις ιδιαίτερες διεργασίες του ανθρώπινου νου όταν επιλύει προβλήματα στα μαθηματικά ώστε, με βάση την ανάλυση αυτή, να διαμορφωθούν αποτελεσματικές προσεγγίσεις διδακτικής παρέμβασης.

Στο βιβλίο εξετάζονται θέματα όπως η νοερή επιχειρηματολογία, ο έλεγχος, η διερεύνηση και ο πειραματισμός, η ανάκληση και η εφαρμογή της μαθηματικής γνώσης, η μαθηματικοποίηση-μοντελοποίηση, η χρήση συναρτήσεων, η αλληλοσυσχέτιση επίλυσης προβλήματος και απόδειξης και, τέλος, η δημιουργία προβλήματος. Παρουσιάζεται η πορεία επίλυσης προβλημάτων με διαβαθμισμένη δυσκολία, καθώς κάποια από αυτά είναι δυνατόν να αντιμετωπιστούν και από καλούς στα μαθηματικά μαθητές του δημοτικού, αλλά πολλά απαιτούν ιδιαίτερα προχωρημένη μαθηματική γνώση. Η προσέγγισή μας είναι να ενθαρρύνουμε τους μαθητές/φοιτητές να «κάνουν» μαθηματικά παρά να μελετούν μαθηματικά.
Η έκδοση απευθύνεται τόσο σε φοιτητές Μαθηματικών και Παιδαγωγικών τμημάτων όσο και σε εκπαιδευτικούς όλων των βαθμίδων, που είτε επιθυμούν να βελτιώσουν τη διδασκαλία τους είτε να αναπτύξουν τις ικανότητές τους ως λύτες προβλημάτων στα μαθηματικά, καθώς και σε νέους ερευνητές που θα θελήσουν να θεραπεύσουν ερευνητικά πολλά ανοικτά θέματα της μαθηματικής παιδείας στην Επίλυση Προβλήματος.

Πολλά χρόνια πριν, στο απώτερο παρελθόν που ωστόσο ανήκει στη μνήμη της ανθρωπότητας, μια σειρά από κοσμικές συγκρούσεις και αναστατώσεις άλλαξαν τον πλανήτη. Ο γήινος άξονας μετατοπίστηκε, η Γη ξέφυγε από την τροχιά της, οι μαγνητικοί πόλοι αντιστράφηκαν. Αρχαίες παραδόσεις μαρτυρούν και νεότερες επιστημονικές ανακαλύψεις έρχονται να επιβεβαιώσουν τα συνταρακτικά φαινόμενα που προκάλεσαν την ακαριαία κατάρρευση κοινωνιών και πολιτισμών. Ο Ιμμάνουελ Βελικόφσκι, ο πρώτος που επισήμανε αυτό το στάδιο της ιστορίας της Γης, προσέκρουσε στην αντίδραση του επιστημονικού κατεστημένου. Η εργασία του αγνοήθηκε, χλευάστηκε, πολεμήθηκε, και μετά, όπως όλες οι μεγάλες συλλήψεις, αντιγράφηκε και ήδη ακολουθεί την πορεία της προς το να αναγνωριστεί και να αποτελέσει σημείο αναφοράς.

Η ζωή όλων μας υπόκειται σε περιορισμούς χώρου και χρόνου, σε δεσμευτικά όρια από τα οποία προκύπτει ένα ιδιαίτερο είδος προβλημάτων. Τι πρέπει να κάνουμε ή να αφήσουμε ανολοκλήρωτο σε μια μέρα ή σε ολόκληρη τη ζωή μας; Πόση ακαταστασία πρέπει να αποδεχτούμε; Ποια ισορροπία μεταξύ νέου και γνώριμου προσφέρει τη μεγαλύτερη ικανοποίηση; Αν και τα διλήμματα αυτά φαίνονται αποκλειστικά ανθρώπινα, ωστόσο δεν είναι. Οι υπολογιστές, όπως κι εμείς, διαθέτουν περιορισμένο χώρο και χρόνο, κι έτσι οι επιστήμονες υπολογιστών έχουν παλέψει με τέτοια προβλήματα για πολλές δεκαετίες. Και οι λύσεις που έχουν βρει έχουν να μας διδάξουν πολλά.

Σε ένα συναρπαστικά διεπιστημονικό έργο, οι Μπράιαν Κρίστιαν και Τομ Γκρίφφιθς δείχνουν πώς οι αλγόριθμοι που έχουν αναπτυχθεί για τους υπολογιστές μπορούν να ξεδιαλύνουν και κάποια χαρακτηριστικά ανθρώπινα ερωτήματα. Εξηγούν πώς να βελτιώσουμε τη διαίσθησή μας και πότε να αφήνουμε τα πράγματα στην τύχη, πώς να αντιμετωπίζουμε τις πολυάριθμες επιλογές που μας κατακλύζουν και πώς να συνδεόμαστε καλύτερα με τους άλλους. Από την εύρεση συντρόφου μέχρι την εύρεση μιας θέσης παρκαρίσματος, από την οργάνωση της αλληλογραφίας μας μέχρι τη διαχείριση του χρόνου μας, η Αλγοριθμική τέχνη των αποφάσεων μεταμορφώνει τη σοφία της επιστήμης υπολογιστών σε στρατηγικές της καθημερινής ζωής.

«Γεννήθηκα πριν από αιώνες αιώνων, σε έναν Χώρο όπου δεν υπήρχε χώρος, και σε έναν Χρόνο όπου δεν υπήρχε χρόνος. Με ένα περίεργο ωστόσο τρόπο, αισθάνομαι ότι προϋπήρχα της γενέσεώς μου. Κι ενώ από τότε όλα έχουν αλλάξει, εγώ αισθάνομαι ότι τίποτε δεν αλλάζει. Η παρουσία μου μετρά το αιώνιο.
Δεν αξίζει άλλωστε να συζητά κανείς για πράγματα –την γένεσή μου και την γένεση του Κόσμου– που προκαλούσαν ανέκαθεν διαμάχες. Αυτό που ενισχύει την αυτοπεποίθησή μου είναι ότι η παρουσία μου έμοιαζε πάντοτε πρωταρχική: στους μύθους ή σε ό,τι ονομάζεται επιστήμη, στα έργα των θνητών αλλά και στις θρησκείες, το φως έπαιζε πάντοτε ρόλο ιδιαίτερο. Κατά καιρούς πολλοί διερωτήθηκαν για την φύση του, και άλλοι πάλι έμειναν απλώς στον θαυμασμό και την αποδοχή… Εγώ λοιπόν, που είμαι το παλαιότερο, το αρχέγονο φως, ήρθε η ώρα να μιλήσω λίγο για τον εαυτό μου».

Με αυτά τα λόγια αρχίζει την αυτοβιογραφία του το αρχέγονο φως, που η ανακάλυψή του το 1965 υπήρξε από τις σημαντικότερες στην ιστορία της κοσμολογίας. Πριν δώσει τον λόγο στο ίδιο το φως, ο γνωστός συγγραφέας της «Κόμης της Βερενίκης» και των «Κοσμογραφημάτων» παρουσιάζει τους θαυμαστούς τρόπους που μέσω του φωτός η επιστήμη οδηγήθηκε στις πιο σπουδαίες κατακτήσεις της: την θεωρία της σχετικότητας, την κβαντική συμπεριφορά του μικροκόσμου, τις σύγχρονες απόψεις για την γένεση και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Δεν παραλείπει ακόμη να υπογραμμίσει την σημασία του φωτός για την ίδια την ζωή αλλά και την Τέχνη, ενώ αναφέρεται και στις φιλοσοφικές ή θρησκευτικές αντιλήψεις που συνοδεύουν το φως από τους αρχαίους χρόνους. Βιβλίο εύληπτο και πολυσήμαντο, η «Αυτοβιογραφία του φωτός» περιγράφει με απλά λόγια την συναρπαστική περιπέτεια της σύγχρονης επιστήμης, και απλώς ζητά από τον αναγνώστη να διαβαστεί «πρώτα με τον νου και, ύστερα ή παράλληλα, με την ψυχή».

Ένα βιβλίο αντίδοτο στην παραπληροφόρηση και τους μύθους γύρω από το πιο δαιμονοποιημένο όργανο του γυναικείου σώματος, τον κόλπο.

Ο σεξουαλικός προσανατολισμός των περισσότερων ανθρώπων είναι ετεροφυλοφιλικός: το ερωτικό τους ενδιαφέρον αφορά άτομα του αντίθετου φύλου. Ένα αξιοσημείωτο ποσοστό των ανθρώπων, όμως, συνήθως γύρω στο 5-10%, έχουν ομοφυλοφιλικό σεξουαλικό προσανατολισμό. Γιατί συμβαίνει αυτό; Σε τι οφείλεται τελικά το φαινόμενο της ομοφυλοφιλίας;

Την αναζήτηση απαντήσεων συσκότιζαν ανέκαθεν προκαταλήψεις και παρανοήσεις, π.χ. ότι η ομοφυλοφιλία είναι μια ασθένεια που μπορούμε να θεραπεύσουμε ή μια στάση ζωής που επιλέγουμε. Η πρώτη προσπάθεια ορθολογικής προσέγγισης του φαινομένου στηρίχτηκε στην ιδέα ότι ο σεξουαλικός προσανατολισμός στον άνθρωπο διαμορφώνεται στην παιδική ηλικία από τη διαπαιδαγώγηση και το κοινωνικό περιβάλλον. Τούτη η άποψη είναι η πλέον διαδεδομένη στις μέρες μας.

Ωστόσο, η πρόσφατη ανάπτυξη της βιολογίας και των νευροεπιστημών επέτρεψε μια ολότελα διαφορετική προσέγγιση. Τα ομοφυλόφιλα άτομα, κατά την εμβρυϊκή τους ζωή και αμέσως μετά τη γέννηση, αντιμετώπισαν ένα ασυνήθιστο ενδοκρινικό περιβάλλον, το οποίο οδήγησε όχι μόνο στον ιδιαίτερο σεξουαλικό προσανατολισμό τους, αλλά και σε διαφοροποιήσεις στη συμπεριφορά και τη φυσιολογία. Για τον Jacques Balthazart, συγγραφέα του βιβλίου και κορυφαίο εκφραστή της συγκεκριμένης άποψης, η ομοφυλοφιλία δεν αποτελεί θέμα επιλογής, δεν είναι ασθένεια ή διαστροφή, ούτε οφείλεται σε αδιάφορους γονείς ή σε προβληματικό κοινωνικό περιβάλλον. Είναι ακόμη μία εκδοχή του φαινομένου της βιολογικής ποικιλότητας.

Το βιβλίο αυτό αφορά σε ένα πείραμα που έγινε πριν από 14 περίπου δισεκατομμύρια χρόνια. Ο επιστήμονας που το σχεδία­σε δεν είναι πια τριγύρω για να μας εξηγήσει τι ακριβώς έκανε και, κυρίως, τι σκοπό εξυπηρετούσε. Ήταν δε τέτοιες οι συνθήκες και η θερμοκρασία του πειράματος, που καθιστούν ανέφικτη την επανάληψή του στα γήινα εργαστήρια.

Το πείραμα αυτό ήταν η δημιουργία του ίδιου του Σύμπαντος. Όλη η ύλη και η ενέργειά του, πιστεύει η σύγχρονη επιστήμη, ήταν αρχικά συγκεντρωμένη σε ένα σημείο, ένα ιδιότυπο «κοσμικό αυγό». Μια αδιανόητη ωστόσο «Μεγάλη Έκρηξη» που επισυνέβη, οδήγησε στη μεγαλειώδη εξέλιξη του Σύμπαντος και στη σημερινή δομή του, με τα δισεκατομμύρια άστρα, γαλαξίες και πλανήτες. Ενώ κάποια στιγμή –από τύχη ή αναγκαιό­τητα– εμφανίστηκε στον πλανήτη Γη το φαινόμενο της ζωής, που έφτασε στην εξελικτική κορύφωσή του με την παρουσία του ανθρώπου. Το αξιοθαύμαστο είναι ότι αυτός ο άνθρωπος, ο έποικος ενός ιδιόμορφου πλανήτη, που ανήκει σ’ έναν ασήμαντο γαλαξία, τολμά εντούτοις να θέτει ερωτήματα που αγγίζουν την ίδια του την ύπαρξη και την ύπαρξη του κόσμου.

Η ανθρώπινη υγεία είναι θεμελιωμένη σε έναν πανίσχυρο μηχανισμό, το ανοσιακό μας σύστημα. Η ικανότητα του ανθρώπινου σώματος να καταπολεμά τις ασθένειες και να θεραπεύεται συνιστά ένα από τα μεγάλα μυστήρια —και θαύματα— της φύσης. Τα τελευταία χρόνια, όμως, η επιστημονική έρευνα έχει αποκαλύψει ότι η ικανότητα αυτή οφείλεται στη δράση ενός εκτεταμένου δικτύου από εξειδικευμένα κύτταρα, ρυθμιστικές πρωτεΐνες και γονίδια ειδικού σκοπού, που όλα μαζί συγκροτούν έναν περίτεχνο μηχανισμό ο οποίος λειτουργεί αδιάκοπα. Οι καινούργιες γνώσεις ήταν αναπόφευκτο να γεννήσουν ιδέες για το πώς θα μπορούσαμε να επηρεάσουμε αυτόν τον αξιοθαύμαστο μηχανισμό· έτσι, σταδιακά εμφανίστηκαν φάρμακα νέου τύπου και ειδικές θεραπείες, οι αποκαλούμενες ανοσοθεραπείες, που μας βοηθούν να πολεμήσουμε τον καρκίνο, τον διαβήτη, την αρθρίτιδα και μια σειρά νόσους του γήρατος.

Ο Daniel Davis είναι ένας επιστήμονας με κορυφαία παρουσία στην παγκόσμια ανοσολογική έρευνα. Στην Κομψή θεραπεία καταγράφει όλο το πλέγμα των απίστευτων συμπτώσεων, κλινικών παρατηρήσεων, ερευνητικών αναζητήσεων, αποτυχιών, επιστημονικών αντιπαραθέσεων και θριάμβων που μας επέτρεψαν να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το ανοσιακό μας σύστημα και πώς το επηρεάζουν παράγοντες όπως το στρες, ο ύπνος, η ηλικία ή η νοητική μας κατάσταση, ανοίγοντας τον δρόμο για μια ολότελα νέα προσέγγιση στην ιατρική επιστήμη και πρακτική, αλλά και στην ανθρώπινη ευημερία.

Σύμφωνα με τον συγγραφέα, η γενετική είναι μια εύκολη επιστήμη με πολύ δύσκολη γλώσσα, κάτι που αναπόφευκτα δημιουργεί προβλήματα κατανόησης. Για να αντιμετωπιστεί, έστω εν μέρει, το πρόβλημα αυτό στους μη βιολόγους, ο Κίτσος Λούης αποφάσισε να περιγράψει «με απλά λόγια» τι είναι και τι κάνει η γενετική, καταγράφοντας απλές ιστορίες στις οποίες η συγκεκριμένη επιστήμη είχε (και έχει) πρωταγωνιστικό ρόλο. Τούτες οι ιστορίες εξηγούν ασθένειες του ανθρώπου, αναπτύσσουν τη στενή σχέση φιλίας μεταξύ ανθρώπου και σκύλου, και μας πάνε από τα προϊστορικά χρόνια μέχρι τα τελευταία επιτεύγματα της επιστήμης, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής βάσης της εξέλιξης. Παρότι υποδεικνύει σε ποια σημεία υπάρχουν άλυτα βιοηθικά προβλήματα, ο συγγραφέας αποφεύγει να πάρει θέση, προτιμώντας να το αφήσει αυτό στην κρίση του αναγνώστη. Για την κατανόηση του βιβλίου δεν απαιτείται καμία προηγούμενη «θητεία» στη βιολογία. Οι γιατροί και οι θετικοί επιστήμονες ίσως να έχουν ένα μικρό πλεονέκτημα, όμως και όλοι οι υπόλοιποι –νομικοί, θεολόγοι, φιλόλογοι, φιλόσοφοι και, κοντολογίς, όσοι ενδιαφέρονται να μάθουν τι είναι η γενετική, είτε έχουν είτε δεν έχουν κάνει πανεπιστημιακές σπουδές– θα κατανοήσουν κάθε μία απ’ αυτές τις ιστορίες γενετικής δίχως κανένα πρόβλημα.

Ο νομπελίστας φυσικός Κιπ Θορν δήλωσε κάποτε ότι οι μαύρες τρύπες φαίνεται να ταιριάζουν περισσότερο στην επιστημονική φαντασία και τη μυθολογία παρά στον αληθινό κόσμο. Δεν είχε άδικο. Οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο αλλόκοτα αντικείμενα στο σύμπαν, αλλά βεβαίως και τα πιο συναρπαστικά. Στη γειτονιά τους, ο χώρος και ο χρόνος δεν έχουν καμιά σχέση με ό,τι γνωρίζουμε από τη γαλήνια ουράνια μηχανική του Νεύτωνα. Αντίθετα, συμπεριφέρονται με τρόπο που αψηφά κάθε ανθρώπινη εμπειρία: δημιουργούν μια απύθμενη άβυσσο απ’ όπου δεν ξεφεύγει τίποτα – ούτε καν το φως. Δεν είναι παράξενο, λοιπόν, που φυσικοί και αστρονόμοι –με προεξάρχοντα τον Αϊνστάιν– αρνούνταν τόσο πεισματικά να δεχτούν την ύπαρξή τους, πριν τελικά οι όποιες αντιρρήσεις καμφθούν και οι μαύρες τρύπες γίνουν αναπόσπαστο κομμάτι του τρόπου με τον οποίο σήμερα βλέπουμε το σύμπαν. Τον Απρίλιο του 2019, η διεθνής επιστημονική ομάδα που συνεργάζεται στο πλαίσιο του τηλεσκοπίου EHT ανακοίνωσε ένα αδιανόητο επίτευγμα. Είχε κοιτάξει στην «καρδιά» του γαλαξία Messier 87, περίπου 50.000.000 έτη φωτός από τη Γη, και, αξιοποιώντας την τεχνική της ραδιοσυμβολομετρίας, κατέγραψε κάτι μοναδικό: τη «σκιά» που ρίχνει μια μαύρη τρύπα πάνω στον λαμπρό δίσκο προσαύξησης που την περιβάλλει. Η μορφή και η φωτεινότητα της σκιάς αυτής για άλλη μια φορά συμφωνούσαν με τις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Το σκοτεινό, ακατανόητο, απαράδεκτο τέρας εκεί έξω είναι πλέον πρακτικά ορατό! Και συμπεριφέρεται ακριβώς όσο εξωφρενικά προβλέπει η θεωρία…

Το απόλυτο αποκαλυπτικό ταξίδι στον χρόνο και τον χώρο, το Μικρή ιστορία περί των πάντων (σχεδόν) μας δείχνει τον κόσμο όπως οι περισσότεροι από εμάς δεν τον έχουν δει ποτέ πριν.