InScience Magazine

Category: ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ- ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

  • ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΩΝΤΑΣ ΤΟ ΣΚΟΤΕΙΝΟ ΣΥΜΠΑΝ – ΜΕΡΟΣ 2: O ΑΟΡΑΤΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

    ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΩΝΤΑΣ ΤΟ ΣΚΟΤΕΙΝΟ ΣΥΜΠΑΝ – ΜΕΡΟΣ 2: O ΑΟΡΑΤΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

     

    A dense starfield in the Milky Way showing dark dust nebulae silhouetted against millions of background stars, with several bright foreground stars displaying diffraction spikes and warm reddish-brown interstellar dust clouds scattered throughout
    Dark absorption nebulae appear as irregular dark patches against a rich stellar background, with reddish-brown interstellar dust clouds and prominent foreground stars of varying colors and magnitudes.

     

    Το νεφέλωμα του Σκοτεινού Λύκου (The Dark Wolf Nebula). Το νεφέλωμα αυτό βρίσκεται στον σχετικά άγνωστο αστερισμό του Λύκου, ανάμεσα στους πιο διάσημους Σκορπιό και Κένταυρο, με το όνομα Barnard 228. Βρίσκεται μόλις 500 έτη φωτός από τη Γη, μια από τις πιο κοντινές δομές κοσμικής σκόνης σε εμάς. Ευγενική προσφορά στο InS του Απόστολου Κυριαζή.

    ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΩΝΤΑΣ ΤΟ ΣΚΟΤΕΙΝΟ ΣΥΜΠΑΝ:

    ΜΕΡΟΣ 2: O ΑΟΡΑΤΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

    Δρ. Σπύρος Αργυρόπουλος, Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ

    Στο πρώτο μέρος αυτής της σειράς ακολουθήσαμε την ιστορία της σκοτεινής ύλης: από τους αρχαίους «αόρατους κόσμους» μέχρι τις πρώτες αστρονομικές ενδείξεις για την ύπαρξη μιας «αδιόρατης μάζας». Σε αυτό το άρθρο εξετάζουμε τι γνωρίζουμε σήμερα για τη σκοτεινή ύλη μέσα από τέσσερις φαινομενικά απλές ερωτήσεις: Γιατί πιστεύουμε ότι υπάρχει; Πού βρίσκεται; Πότε δημιουργήθηκε; Και τι μπορεί να είναι;

    Κοιτώντας το νυχτερινό ουρανό διακρίνουμε με γυμνό μάτι μερικές χιλιάδες άστρα, ένα ελάχιστο δείγμα από τα εκατοντάδες δισεκατομμύρια που περιέχει ο Γαλαξίας μας. Ανάμεσα τους, κάποιες αμυδρές κηλίδες προδίδουν την παρουσία άλλων γαλαξιών, οι οποίοι κι αυτοί αποτελούνται από δισεκατομμύρια άστρα.

    Τι θα συνέβαινε αν εξαφανίζονταν όλα αυτά τα άστρα και οι γαλαξίες, τα νέφη αερίου, όλη η ορατή ύλη; Η απάντηση δεν είναι τόσο δραματική όσο θα περίμενε κανείς. Η ορατή ύλη αποτελεί μόνο το 5% της μάζας του Σύμπαντος, ενώ το υπόλοιπο 95% αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια, που απωθεί τους γαλαξίες, και σκοτεινή ύλη που δημιουργεί εστίες βαρυτικής έλξης, έναν αόρατο σκελετό πάνω στον οποίο δημιουργούνται οι γαλαξίες. Αντίθετα, αν εξέλιπε η συνήθης ορατή ύλη, το Σύμπαν θα γινόταν σκοτεινό αλλά ο σκελετός της σκοτεινής ύλης θα παρέμενε στη θέση του. Αν, αντίθετα, εξαφανιζόταν η σκοτεινή ύλη δε θα υπήρχε σκελετός. Το Σύμπαν θα εξελισσόταν πολύ διαφορετικά και οι δομές που θα σχηματίζονταν θα ήταν πολύ πιο διάχυτες, κάτι τελείως διαφορετικό απ’ αυτό που παρατηρούμε (βλ. Εικ. 1).

    Από τι λοιπόν είναι φτιαγμένος αυτός ο σκελετός και πώς ξέρουμε ότι υπάρχει;

    A large-scale cosmological N-body simulation of the cosmic web at 21.40 billion years and redshift z=0.00, showing the distribution of dark matter particles as green dots against a black background, spanning 200 megaparsecs in comoving coordinates
    Simulation of the large-scale structure of the universe at 13.70 Gyr (redshift z=0.00), showing the cosmic web of dark matter filaments, voids, and galaxy clusters rendered as green luminous threads on a black background, with a 200 Megaparsec scale bar in comoving coordinates
    A visualization of the cosmic web at 13.70 billion years (z = 0.00), generated by the Cosmic Web Explorer (nicosmo.github.io/cosmic_web_explorer). Green filaments trace the distribution of dark matter and galaxies across a field spanning hundreds of megaparsecs, revealing the sponge-like network of voids, sheets, filaments, and nodes that defines the large-scale structure of the universe.
    Two fan-shaped redshift survey maps displayed in a circular projection showing the large-scale structure of the universe, with thousands of galaxies plotted as green and orange dots forming filaments, walls, and voids across redshift values from z=0.02 to z=0.14, labeled with right ascension hour markers from 0h to 20h
    All-sky redshift survey showing the distribution of galaxies in two slices of the universe (northern and southern hemispheres). Orange dots indicate brighter or more massive galaxies; green dots represent fainter ones. The filamentary cosmic web structure — clusters, filaments, and voids — is clearly visible out to redshift z ≈ 0.14.

    Εικόνα 1: Σύγκριση της δομής μεγάλης κλίμακας για διαφορετικές ποσότητες σκοτεινής ύλης. Κάθε φωτεινή κουκίδα αντιστοιχεί σε έναν γαλαξία. Οι δύο πρώτες εικόνες αντιστοιχούν σε προσομοιώσεις: στην πρώτη η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης είναι πολύ μικρότερη από την παρατηρούμενη, ενώ στη δεύτερη έχει την τιμή που μετράμε στο Σύμπαν μας. Στην τρίτη εικόνα φαίνεται η πραγματική κατανομή γαλαξιών που χαρτογράφησε το Sloan Digital Sky Survey. [Πηγές: https://nicosmo.github.io/cosmic_web_explorer/, https://www.sdss4.org/science/]

    ΠΩΣ ΞΕΡΟΥΜΕ ΟΤΙ ΥΠΑΡΧΕΙ ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΥΛΗ;

    Οι ενδείξεις για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι πολλές και εκτείνονται σε διαφορετικές κλίμακες παρατήρησης. Ξεκινώντας απ’ τις μικρότερες κλίμακες παρατήρησης, η κύρια ένδειξη προέρχεται απ’ τις ταχύτητες περιστροφής των γαλαξιών. Όπως αναλύσαμε στο προηγούμενο άρθρο, οι Horace Babcock, Vera Rubin, Kent Ford και Robert Thonnard, μέτρησαν την ταχύτητα περιστροφής του γαλαξία της Ανδρομέδας (Babcock, 1939; Rubin & Ford, 1970) καθώς και 21 άλλων γαλαξιών (Rubin et al., 1978) και βρήκαν πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες απ’ αυτές που θα μπορούσε να συγκρατήσει σε τροχιά η ορατή μάζα του γαλαξία (βλ. Εικ. 2). Με άλλα λόγια, οι μετρήσεις τους υπέδειξαν την ύπαρξη μιας επιπλέον συνιστώσας ύλης που διαθέτει βαρυτικές αλληλεπιδράσεις αλλά δεν ακτινοβολεί[^1].

    Graph showing galaxy rotation curve with velocity in km/s on the vertical axis and distance in light years on the horizontal axis, comparing observed stellar and 21-cm hydrogen measurements against the expected velocity curve from visible disk matter, overlaid on a galaxy image
    Observed rotational velocities of stars and gas (via 21-cm hydrogen emissions) remain nearly flat with increasing distance from the galactic center, diverging sharply from the declining curve predicted by visible matter alone — strong evidence for the existence of dark matter.
    Graph showing rotational velocity curves (km/s) versus distance from nucleus (kpc) for four spiral galaxies: Sbc-Sc NGC 7541, Sbc-Sc NGC 801, Sc NGC 2998, and Sc NGC 3672, each rising steeply near the nucleus then remaining relatively flat at large radii
    Rotational velocity profiles of spiral galaxies NGC 7541, NGC 801, NGC 2998, and NGC 3672 plotted against distance from the nucleus in kiloparsecs, illustrating the characteristic flat rotation curves indicative of dark matter halos.

    Εικόνα 2: (Πάνω) Μετρήσεις της ταχύτητας περιστροφής του γαλαξία του τριγώνου στο ορατό (κίτρινες κουκίδες) και σε ραδιοσυχνότητες (μπλε κουκίδες). Η πρόβλεψη της ταχύτητας περιστροφής βάσει της μετρούμενης φωτεινής μάζας του γαλαξία φαίνεται με γκρι διακεκομένη γραμμή. (Κάτω) Μετρήσεις ταχυτήτων περιστροφής διαφόρων γαλαξιών από το (Rubin et al, 1978). [Πηγές: https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_curve#/media/File:Rotation_curve_of_spiral_galaxy_Messier_33_(Triangulum).png, (Rubin et al, 1978)]

    Με την εξέλιξη των τεχνικών παρατήρησης, στα τέλη της δεκαετίας του 1930, οι αστρονόμοι άρχισαν να ανακαλύπτουν σφαιροειδείς γαλαξίες νάνους, οι οποίοι είναι πολύ αμυδροί, περιέχουν λίγα άστρα και περιφέρονται γύρω απ’ τον Γαλαξία μας. Οι ταχύτητες των αστέρων στο εσωτερικό των γαλαξιών νάνων είναι τόσο μεγάλες που υποδεικνύουν ότι οι γαλαξίες αυτοί αποτελούνται κυρίως από σκοτεινή ύλη (Mateo, 1998).

    Αργότερα προσομοιώσεις της γαλαξιακής δυναμικής έδειξαν ότι χωρίς την παρουσία σκοτεινής ύλης οι τροχιές των αστέρων του γαλαξιακού δίσκου θα γίνονταν χαοτικές μετά από λίγες περιόδους περιστροφής και για να εξασφαλιστεί η δυναμική ευστάθεια χρειάζεται μια σφαιρική άλως σκοτεινής ύλης (Ostriker & Peables, 1973).

    Περνώντας σε διαγαλαξιακές κλίμακες, υπάρχουν δύο σημαντικές ενδείξεις για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης. Η πρώτη έχει να κάνει με τις ταχύτητες των γαλαξιών στο εσωτερικό γαλαξιακών σμηνών, όπως παρατηρήθηκε για πρώτη φορά απ’ τους Lundmark και Zwicky (Lundmark, 1930, Zwicky, 1933, Zwicky, 1937) (βλ. προηγούμενο άρθρο).

    Η πιο ξεκάθαρη αστρονομική ένδειξη για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης[^2] είναι η παρατήρηση του Σμήνους Σφαίρα (βλ. Εικ. 3). Το Σμήνος Σφαίρα είναι το αποτέλεσμα της σύγκρουσης δύο σμηνών γαλαξιών που έγινε περίπου πριν από 150 εκατομμύρια χρόνια. Καθώς η συνήθης (ορατή) ύλη αλληλεπιδρά ισχυρά με τον εαυτό της, τα θερμά αέρια που περιέβαλαν τα δύο υποσμήνη συγκρούστηκαν και επιβραδύνθηκαν δημιουργώντας ένα εντυπωσιακό ωστικό κύμα. Αντιθέτως, παρατηρήσεις μέσω βαρυτικής εστίασης έδειξαν ότι το κέντρο μάζας των σμηνών δε συμπίπτει με το κέντρο μάζας των θερμών αερίων. Είναι σαν να διήλθε το ένα σμήνος μέσα από το άλλο χωρίς να συμβεί τίποτα. Για να εξηγηθεί αυτή η παρατήρηση, πρέπει να υποθέσουμε ότι μεγάλο μέρος της μάζας των γαλαξιακών σμηνών βρίσκεται υπό μορφή σκοτεινής ύλης, η οποία δεν αλληλεπιδρά ισχυρά.

    Composite image of the Bullet Cluster (1E 0657-558) showing two colliding galaxy clusters with pink X-ray-emitting hot gas detected by Chandra overlaid on a blue dark matter map derived from gravitational lensing, set against a deep-field background of thousands of galaxies and stars, with a 1.5 arcminute scale bar
    This composite image of galaxy cluster 1E 0657-558 (the Bullet Cluster) combines Chandra X-ray Observatory data (pink) showing hot gas, Hubble Space Telescope optical data, and a gravitational lensing dark matter map (blue). The separation of the dark matter (blue) from the normal baryonic matter (pink) during the collision provides strong observational evidence for the existence of dark matter. Scale bar indicates 1.5 arcminutes. Credit: NASA/CXC/CfA.

    Εικόνα 3: Απεικόνιση του Σμήνους Σφαίρα. Η ροζ περιοχή αντιστοιχεί στην ορατή μάζα των δύο σμηνών που συγκρούστηκαν, η οποία έχει ανακατασκευαστεί από παρατηρήσεις στην περιοχή των ακτίνων Χ, ενώ η μπλε περιοχή απεικονίζει τη βαρυτική μάζα των δύο σμηνών και έχει κατασκευαστεί μέσω βαρυτικής εστίασης. [Πηγή https://en.wikipedia.org/wiki/Bullet_Cluster]

    Η σκοτεινή ύλη αφήνει τα ίχνη της και σε κοσμολογικές κλίμακες: στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, στις βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις, στη δομή μεγάλης κλίμακας και στην αρχέγονη πυρηνοσύνθεση.

    Για να κατανοήσουμε τα δύο πρώτα, πρέπει να πάμε πίσω στο χρόνο 370.000 χρόνια περίπου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, λίγο πριν δημιουργηθούν τα πρώτα άτομα υδρογόνου. Το Σύμπαν ήταν γεμάτο από μία θερμή σούπα από ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια και φωτόνια. Όσο η θερμοκρασία του Σύμπαντος ήταν μεγαλύτερη από περίπου 3.000 βαθμούς Κέλβιν, τα ηλεκτρόνια είχαν πολύ μεγάλη ενέργεια για να σχηματίσουν άτομα και επομένως κινούνταν ελεύθερα. Τα φωτόνια σκεδάζονταν συνεχώς πάνω στα ηλεκτρόνια και στα πρωτόνια, κι επομένως δεν μπορούσαν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις, κάτι που έκανε το Σύμπαν αδιαφανές. Όταν η θερμοκρασία έπεσε κάτω από τους 3.000 βαθμούς, τα πρωτόνια δέσμευσαν τα ελεύθερα ηλεκτρόνια σχηματίζοντας τα πρώτα άτομα υδρογόνου που ήταν ηλεκτρικά ουδέτερα, σε μια διαδικασία που ονομάζεται επανασύνδεση (recombination). Από εκείνη τη στιγμή το Σύμπαν έγινε διαφανές και τα αρχέγονα φωτόνια άρχισαν να ταξιδεύουν ελεύθερα προς όλες τις κατευθύνσεις, δημιουργώντας αυτό που ονομάζουμε μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

    Πώς επηρεάζει λοιπόν η σκοτεινή ύλη την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου; Αρχικά φανταστείτε ότι το αρχέγονο Σύμπαν δεν ήταν απόλυτα ομοιογενές. Μικροσκοπικές διακυμάνσεις είχαν δημιουργήσει περιοχές ελάχιστα πυκνότερες από τις γειτονικές τους. Αυτές οι περιοχές δρούσαν ως εστίες βαρυτικής έλξης (σκεφτείτε ένα πηγάδι σαν αυτό που φαίνεται στην Εικ. 4), η οποία ανάγκαζε το πλάσμα ηλεκτρονίων, πρωτονίων και φωτονίων να συμπιέζεται. Η συμπίεση αυτή θέρμαινε το πλάσμα, το οποίο με τη σειρά του άρχιζε να εκτονώνεται, δημιουργώντας έτσι μια ταλάντωση γύρω από τις περιοχές μεγαλύτερης πυκνότητας, όπως φαίνεται στην Εικ. 4.

    Diagram showing two orange spheres on a curved blue surface with gravity labeled at the top and pressure represented by a pink coiled spring wave beneath the curve
    Illustration of the balance between gravitational force pulling masses downward and pressure acting upward along a curved surface.

    Εικόνα 4: Το ενεργειακό πηγάδι που αντιστοιχεί στη βαρυτική δύναμη που ασκούν οι περιοχές του πλάσματος ηλεκτρονίων και πρωτονίων σε περιοχές μεγαλύτερης πυκνότητας. Τα σωματίδια του πλάσματος απεικονίζονται ως κίτρινες μάζες και τα φωτόνια δρουν ως ένα ελατήριο που δημιουργεί απωστική δύναμη. [Πηγή https://background.uchicago.edu/~whu/intermediate/gravity.html]

    Κατά τη διαδικασία σχηματισμού ατόμων, το πλάσμα βρισκόταν σε διαφορετική φάση ταλάντωσης σε κάθε περιοχή, δηλαδή σε κάποιες περιοχές βρισκόταν στο σημείο μέγιστης συμπίεσης, σε κάποιες άλλες σε περιοχή ελάχιστης συμπίεσης κλπ. Ως αποτέλεσμα, τα φωτόνια από διαφορετικές περιοχές αποδεσμεύτηκαν από το πλάσμα έχοντας διαφορετικές ενέργειες. Κατά συνέπεια τα φωτόνια της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου που φτάνουν στα τηλεσκόπια μας από διαφορετικές περιοχές του Σύμπαντος έχουν διαφορετικές ενέργειες.

    Μετρώντας αυτές τις ενέργειες σε διάφορα σημεία του ουρανού παίρνουμε ένα φάσμα όπως αυτό που φαίνεται στην Εικ. 5. Οι κορυφές αυτού του φάσματος έχουν άμεση σχέση με την ταλάντωση του πλάσματος που εξηγήσαμε παραπάνω. Συγκεκριμένα, οι δύο πρώτες αντιστοιχούν σε περιοχές όπου το πλάσμα είχε εκτελέσει μία πλήρη ταλάντωση και βρισκόταν σε μέγιστη συμπίεση (1η κορυφή) ή μέγιστη αποσυμπίεση (2η κορυφή). Η 3η κορυφή αντιστοιχεί σε περιοχές όπου το πλάσμα είχε εκτελέσει δύο ταλαντώσεις και βρισκόταν σε κατάσταση μέγιστης συμπίεσης κ.ο.κ.

    Τι σχέση έχει αυτό με τη σκοτεινή ύλη; Η σκοτεινή ύλη δεν αλληλεπιδρά με το πλάσμα αλλά αυξάνει τη βαρυτική έλξη στις περιοχές μεγαλύτερης πυκνότητας, και άρα το ύψος του πηγαδιού στην Εικ. 4, με συνέπεια να αλλάζει το ύψος των κορυφών που βλέπουμε στο φάσμα της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου (βλ. Εικ. 5). Επομένως μετρώντας αυτό το φάσμα όχι μόνο μπορούμε να συμπεράνουμε αν υπάρχει σκοτεινή ύλη αλλά και να υπολογίσουμε με μεγάλη ακρίβεια την πυκνότητα της.

    Graph of cosmic microwave background temperature fluctuations in µK² plotted against angular scale and multipole moment ℓ, showing the first acoustic peak near ℓ=200 at roughly 5500 µK², followed by smaller secondary and tertiary peaks, with red data points and a teal theoretical curve
    The angular power spectrum of CMB temperature fluctuations showing acoustic peaks across multipole moments from ℓ=2 to ℓ=2500, corresponding to angular scales from 90° down to 0.07°. The shaded region at large angular scales reflects cosmic variance.

    Εικόνα 5: Το φάσμα της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου. Ο άξονας των y αντιστοιχεί στη διαφορά ενέργειας δύο φωτονίων σε δύο σημεία του ουράνιου θόλου ενώ ο άξονας των x αντιστοιχεί στην απόσταση αυτών των σημείων (αριστερά βρίσκονται τα σημεία με μεγάλες αποστάσεις ενώ δεξιά τα σημεία με μικρές αποστάσεις). [Πηγή https://sci.esa.int/web/planck/-/51555-planck-power-spectrum-of-temperature-fluctuations-in-the-cosmic-microwave-background]

    Ας επιστρέψουμε τώρα στις ταλαντώσεις του πλάσματος γύρω απ’ τις περιοχές υψηλότερης πυκνότητας με μια χαρακτηριστική ταχύτητα. Όταν δημιουργούνται τα πρώτα άτομα, τα φωτόνια αποσυζεύγονται από το πλάσμα και το ακουστικό κύμα παύει να διαδίδεται, με αποτέλεσμα τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια του πλάσματος να σταματήσουν να διαδίδονται προς τα έξω. Κατ’ αναλογία, σκεφτείτε ότι ρίχνουμε ένα βότσαλο σε μια λίμνη, δημιουργείται ένα κύμα στην επιφάνεια της και ξαφνικά το κύμα αυτό παγώνει. Η απόσταση που θα έχει διανύσει το ακουστικό κύμα στα 370.000 χρόνια που μεσολάβησαν απ’ τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι την εποχή επανασύνδεσης αντιστοιχεί, στο σημερινό Σύμπαν, σε μια ακτίνα 150 Mpc[^3]. Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια του πλάσματος θα συγκεντρωθούν κατά προτίμηση σε αποστάσεις 150 Mpc γύρω απ’ τις περιοχές υψηλότερης πυκνότητας, όπως φαίνεται στην Εικ. 6. Τα σημεία πάνω στην ακτίνα αυτή θα δημιουργήσουν αργότερα τις εστίες γύρω απ’ τις οποίες θα σχηματιστούν τα πρώτα άτομα υδρογόνου τα οποία με τη σειρά τους θα σχηματίσουν τους πρώτους γαλαξίες. Συνεπώς σύμφωνα με την παραπάνω εικόνα περιμένουμε οι γαλαξίες που παρατηρούμε σήμερα να βρίσκονται σε κελύφη ακτίνας 150 Mpc. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις.

    Πώς σχετίζεται αυτό με τη σκοτεινή ύλη; Η εξήγηση είναι η εξής: Η ποσότητα της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν επηρεάζει το πόσο γρήγορα διαδίδεται το ακουστικό κύμα κι επομένως τη χαρακτηριστική ακτίνα μεταξύ των γαλαξιών. Επομένως η κατανομή των γαλαξιών στο Σύμπαν μπορεί να μας δώσει πληροφορίες για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης και την πυκνότητα της.

    Εικόνα 6: Σχηματική αναπαράσταση των βαρυονικών ακουστικών ταλαντώσεων. [Πηγή https://www.astro.ucla.edu/~wright/BAO-cosmology.html]

    Εικόνα 6: Σχηματική αναπαράσταση των βαρυονικών ακουστικών ταλαντώσεων. [Πηγή https://www.astro.ucla.edu/~wright/BAO-cosmology.html]

    ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΕΤΑΙ;

    Η σκοτεινή ύλη δεν γεμίζει το Σύμπαν σαν μια ομοιόμορφη ομίχλη. Η βαρύτητα την έχει συγκεντρώσει σε άλω: τεράστιες, αόρατες δομές μέσα στις οποίες φωλιάζουν οι γαλαξίες. Ο Γαλαξίας μας, για παράδειγμα, περιβάλλεται από ένα μεγάλο σκοτεινό περίβλημα που δεν μπορούμε να το παρατηρήσουμε άμεσα αλλά το ανακατασκευάζουμε από τη βαρυτική επίδραση του στην κίνηση των άστρων, των αερίων και των δορυφόρων γαλαξιών.

    Το κυρίαρχο μοντέλο (Drukier et al., 1986) που έχει αναδυθεί από παρατηρήσεις και προσομοιώσεις προβλέπει ότι η σκοτεινή ύλη σχηματίζει ομοιογενείς και ισότροπες σφαιρικές άλωες γύρω απ’ τους γαλαξίες όπως φαίνεται στην Εικ. 7. Παρ’ όλα αυτά, σύγχρονες αστρονομικές παρατηρήσεις έχουν αποκαλύψει ότι ο Γαλαξίας μας έχει συγχωνευτεί με μικρότερους δορυφόρους γαλαξίες όπως ο γαλαξίας του Τοξότη και ο Εγκέλαδος, οι οποίοι δημιουργούν ποτάμια από αστρική ύλη που διασχίζουν το Γαλαξία μας. Είναι εύλογο να υποθέσουμε ότι τέτοιες συγχωνεύσεις γαλαξιών μπορεί να διαταράσσουν τη σφαιρική άλω, δημιουργώντας ακόμα και ροές σκοτεινής ύλης.

    Diagram of the Milky Way galaxy showing three labeled structural components: the flat spiral thin disk at the center, surrounded by a glowing inner halo, and a larger diffuse outer halo extending across the image, set against a black starfield

    Obraz galaktyki spiralnej. Przerywane kręgi wyznaczają możliwy zakres zgrupowania wokół niej ciemnej materii.

    Εικόνα 7: Απεικόνιση της κατανομής της σκοτεινής ύλης γύρω από έναν γαλαξία. Στα αριστερά φαίνεται το Καθιερωμένο Πρότυπο άλω (σφαιρική κατανομή) ενώ δεξιά φαίνεται ένα εναλλακτικό μοντέλο το οποίο αποτελείται από δύο συνιστώσες. [Πηγές https://skyandtelescope.org/astronomy-news/dark-halos-and-warped-disks/, https://www.ncbj.gov.pl/en/aktualnosci/what-shape-dark-matter-halo]

    ΤΙ (ΔΕΝ) ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ;

    Το ερώτημα αυτό αποτελεί ένα απ’ τα κύρια ανοικτά ζητήματα της φυσικής υψηλών ενεργειών και της κοσμολογίας, η λύση του οποίου ενδέχεται να επιφέρει ριζικές αλλαγές στον τρόπο που κατανοούμε τον κόσμο. Παρότι ξέρουμε (ή ακριβέστερα μπορούμε να εξάγουμε από παρατηρήσεις) πού βρίσκεται, πότε δημιουργήθηκε και ποιες ιδιότητες πρέπει να έχει, εντούτοις, δε γνωρίζουμε τι ακριβώς είναι, από τι αποτελείται. Οπότε ας δούμε αρχικά τι δεν μπορεί να είναι.

    Πρώτον, για να παρατηρούμε σκοτεινή ύλη σήμερα, θα πρέπει να είναι σταθερή ή εξαιρετικά μακρόβια, με χρόνο ζωής της τάξης της ηλικίας του Σύμπαντος. Δεύτερον, γνωρίζουμε ότι η σκοτεινή ύλη πρέπει να είναι μη σχετικιστική, δηλαδή να κινείται με μικρές ταχύτητες, έτσι ώστε να παγιδεύεται στα βαρυτικά πηγάδια που δημιουργούν τους πρώτους γαλαξίες. Αν η ταχύτητα της σκοτεινής ύλης είναι πολύ μεγάλη δυσκολεύει τη δημιουργία δομών, όπως ένα γρήγορο κύμα σβήνει τα ίχνη στην άμμο. Αυτό αποκλείει, παραδείγματος χάριν, τα νετρίνα του Kαθιερωμένου Προτύπου (Standard Model) ως υποψήφια σωματίδια σκοτεινής ύλης.

    Αν η κυρίαρχη σκοτεινή ύλη έφερε ηλεκτρικό φορτίο ή φορτίο χρώματος, θα σκεδαζόταν πάνω στο αρχέγονο πλάσμα, θα έχανε ενέργεια, θα ακτινοβολούσε ή θα σχημάτιζε δεσμευμένες καταστάσεις. Δεν θα σχημάτιζε τις διάχυτες άλωες που παρατηρούμε στον Γαλαξία μας και στο Σμήνος της Σφαίρας. Απ’ αυτό συμπεραίνουμε ότι η σκοτεινή ύλη πρέπει να μην αλληλεπιδρά με τις ηλεκτρομαγνητικές[^4] και τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις. Θεωρητικά, θα μπορούσε να αλληλεπιδρά με τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις του Καθιερωμένου Προτύπου και με το μποζόνιο Higgs (Higgs boson), παρ’ όλα αυτά έρευνες για σκοτεινή ύλη (που θα αναλύσουμε στο τρίτο μέρος της σειράς) έχουν περιορίσει πολύ αυτές τις πιθανότητες.

    Από τα παραπάνω συμπεραίνουμε ότι αν η σκοτεινή ύλη αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια, τότε αυτά πρέπει να έχουν μάζα, να έχουν τεράστιο χρόνο ημιζωής και πρέπει να μην αλληλεπιδρούν ούτε μέσω των ηλεκτρομαγνητικών ούτε μέσω των ισχυρών αλληλεπιδράσεων. Καθώς κανένα απ’ τα σωματίδια που γνωρίζουμε μέχρι στιγμής δεν διαθέτει αυτές τις ιδιότητες, συμπεραίνουμε ότι η σκοτεινή ύλη θα πρέπει να αποτελείται από ένα νέο είδος σωματιδίου!

    Τι θα μπορούσε λοιπόν να είναι; Το εύρος των υποψηφίων είναι εντυπωσιακό: από πεδία με κυματικές ιδιότητες και απειροελάχιστη μάζα μέχρι μακροσκοπικά αντικείμενα. Για να τα εξετάσουμε όλα θα χρειαζόμασταν πολλά άρθρα. Εδώ θα σταθούμε σε μερικές χαρακτηριστικές οικογένειες (βλ. Εικ. 8).

    Comprehensive chart showing the dark matter mass spectrum from 10⁻²¹ eV to 10³⁰ eV, divided into wave-like candidates (blue, lower masses) such as QCD axions, axion-like particles, ultralight scalar fields, and dark photons, and particle-like candidates (orange, higher masses) such as WIMPs, sterile neutrinos, gravitinos, Q-balls, and WIMPzilla, with corresponding scales for wavelength, frequency, and mass in grams shown along the top axes.
    The landscape of dark matter candidate masses spanning over 50 orders of magnitude, from ultralight wave-like fields to macroscopic particle-like objects. Credit: Ciaran O’Hare.

    Εικόνα 8: Ενδεικτικός χάρτης υποψηφίων σωματιδίων για τη σκοτεινή ύλη σε λογαριθμική κλίμακα μάζας. Στα αριστερά βρίσκονται πολύ ελαφρά σωματίδια που συμπεριφέρονται ως κύματα και στα δεξιά όλο και βαρύτερα σωματίδια ή μακροσκοπικά αντικείμενα. Η τεράστια έκταση του άξονα δείχνει πόσο λίγο γνωρίζουμε ακόμη για τη μικροσκοπική της κλίμακα. [Πηγή https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dark_matter_candidates.pdf]

    Μια απ’ τις σημαντικότερες κατηγορίες είναι αυτό που ονομάζεται WIMP (Weakly Interacting Massive Particle, δηλ. Ασθενώς Αλληλεπιδρόν Μαζικό Σωματίδιο). Αυτά τα σωματίδια έχουν μάζες παρόμοιες με τις μάζες των γνωστών στοιχειωδών σωματιδίων και αλληλεπιδρούν με αλληλεπιδράσεις που έχουν ισχύ συγκρίσιμη με εκείνη της ασθενής αλληλεπίδρασης του Καθιερωμένου Προτύπου. Τέτοια σωματίδια εμφανίζονται σε υπερσυμμετρικές θεωρίες, θεωρίες ενοποίησης με επιπλέον διαστάσεις, θεωρίες με επιπλέον μποζόνια Higgs, θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν το πρόβλημα της συμμετρίας σωματιδίου-αντισωματιδίου στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις (αξιόνια) κ.λπ. (Cirelli et al., 2026).

    Μια άλλη πιθανότητα είναι η σκοτεινή ύλη να μην αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια, αλλά από μακροσκοπικά αντικείμενα τα οποία δεν εκπέμπουν φως, όπως καφέ νάνοι, αρχέγονες μαύρες τρύπες, ορφανοί πλανήτες κλπ. Μελέτες (Green & Kavanagh, 2021, Tisserand et al, 2007) που βασίζονται στο φαινόμενο της βαρυτικής εστίασης, στη δυναμική των αστρικών τροχιών και στα βαρυτικά κύματα έχουν αποδείξει ότι η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να αποτελείται αποκλειστικά από τέτοια αντικείμενα[^5].

    Τέλος, όπως αναφέραμε παραπάνω, μια τρίτη περίπτωση είναι η σκοτεινή ύλη να μην είναι «σκοτεινή ύλη», αλλά μια τροποποίηση της βαρυτικής δύναμης σε μεγάλες αποστάσεις. Βέβαια τέτοιες θεωρίες έχουν μεγάλη δυσκολία να εξηγήσουν το σύνολο των παρατηρήσεων που διαθέτουμε σήμερα.

    Ίσως τελικά η ερώτηση «ποιο είναι το σωματίδιο της σκοτεινής ύλης;» να είναι υπερβολικά στενή. Δεδομένου ότι ο ορατός κόσμος αποτελείται από πολλά διαφορετικά σωματίδια, ίσως είναι αφελές να θεωρούμε ότι ο σκοτεινός κόσμος αποτελείται από ένα και μόνο σωματίδιο.

    ΠΟΤΕ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΘΗΚΕ;

    Αν και υπάρχουν πολλές διαφορετικές θεωρίες για το πώς και πότε ακριβώς δημιουργήθηκε η σκοτεινή ύλη, όλα σχεδόν τα μοντέλα προβλέπουν ότι θα πρέπει να έχει δημιουργηθεί πριν το σχηματισμό των πρώτων πυρήνων, για να είναι συμβατή με τις παρατηρήσεις που αναλύσαμε παραπάνω. Οι δύο επικρατέστεροι μηχανισμοί ονομάζονται freeze-out («πάγωμα») και freeze-in («ξεπάγωμα»).

    Όπως είδαμε παραπάνω, το αρχέγονο Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και την εποχή του πληθωρισμού, αποτελούνταν από μία «σούπα» (πλάσμα) όλων των στοιχειωδών σωματιδίων. Όσο οι θερμοκρασίες ήταν πολύ υψηλές, συγκρούσεις δύο στοιχειωδών σωματιδίων μπορούσαν να παράγουν δύο άλλα στοιχειώδη σωματίδια. Με τεχνικούς όρους λέμε ότι μία αντίδραση εξαΰλωσης της μορφής $xx \leftrightarrow yy$ , όπου x, y δύο στοιχειώδη σωματίδια λάμβανε χώρα και προς τις δύο κατευθύνσεις. Καθώς όμως το Σύμπαν διαστελλόταν, η θερμοκρασία του μειωνόταν με αποτέλεσμα οι συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων να γίνονταν με όλο και μικρότερη κινητική ενέργεια. Όταν η ενέργεια αυτή γινόταν μικρότερη απ’ την ενέργεια ηρεμίας ενός σωματιδίου (ας πούμε του y), ο αριθμός των σωματιδίων x άρχισε να μειώνεται γιατί οι αντιδράσεις εξαΰλωσης $xx \rightarrow yy$ γίνονταν μόνο προς τη μία φορά (καθώς τα σωματίδια y δεν είχαν αρκετή κινητική ενέργεια ώστε να παράγουν τα σωματίδια x).

    Αν η αντίδραση $xx \rightarrow yy$ γινόταν με πολύ μεγάλο ρυθμό, τα σωματίδια x μπορούσαν να εξαϋλωθούν ολοσχερώς. Τέτοια περίπτωση είναι η εξαΰλωση ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων σε δύο φωτόνια $e^{+} e^{-} \rightarrow \gamma\gamma$ . Καθώς τα ηλεκτρόνια είναι λίγο περισσότερα απ’ τα ποζιτρόνια (λόγω ασυμμετρίας ύλης-αντιΰλης), όλα τα ποζιτρόνια εξαϋλώθηκαν. Αν όμως ο ρυθμός με τον οποίο γίνεται η αντίδραση $xx \rightarrow yy$ ήταν μικρότερος απ’ το ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος, τότε η αντίδραση $xx \rightarrow yy$ σταματούσε και ο αριθμός των σωματιδίων x «πάγωνε» (παρέμενε σταθερός). Αυτός είναι ο μηχανισμός freeze-out (Εικ. 9). Στην ίδια εικόνα αν θεωρήσουμε ότι τα σωματίδια x είναι σωματίδια σκοτεινής ύλης και τα σωματίδια y είναι τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου, καταλαβαίνουμε ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης παγώνει σε μια συγκεκριμένη τιμή (την οποία μπορούμε να μετρήσουμε με μεγάλη ακρίβεια από αστρονομικές παρατηρήσεις).

    Στον μηχανισμό freeze-in συμβαίνει το αντίστροφο. Τα σωματίδια x, τα οποία αποτελούν τη σκοτεινή ύλη, αρχικά υπάρχουν σε αμελητέα ποσότητα. Παράγονται σταδιακά από τις αντιδράσεις των σωματιδίων του πλάσματος, π.χ. $yy \rightarrow xx$ , ή από διασπάσεις βαρύτερων σωματιδίων $y \rightarrow xx$ . Σε αυτά τα μοντέλα η αλληλεπίδραση των x με το πλάσμα είναι τόσο ασθενής, ώστε ο ρυθμός παραγωγής των παραγόμενων σωματιδίων να είναι πολύ μικρός.

    Καθώς το Σύμπαν διαστελλόταν και ψυχόταν, η πυκνότητα των σωματιδίων y μειωνόταν, και οι αντιδράσεις που μπορούσαν να παράγουν τα σωματίδια σκοτεινής ύλης x γίνονταν ολοένα και σπανιότερες. Όταν ο ρυθμός παραγωγής τους έγινε μικρότερος από τον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος, η παραγωγή τους σταμάτησε. Έτσι η πυκνότητα τους «πάγωσε» σε μια μικρή τιμή. Επομένως, ενώ στο freeze-out η σκοτεινή ύλη απομένει επειδή παύει να εξαϋλώνεται, στο freeze-in απομένει επειδή παύει να παράγεται.

    Log-log plot of dark matter yield Y versus x = m/T showing the equilibrium abundance (solid black curve decreasing steeply) and three pairs of colored curves (blue, green, red) representing different annihilation cross-sections; dashed lines show freeze-in or non-equilibrium initial yields rising with arrows, while solid colored lines show freeze-out solutions dropping after x ≈ 20 with a downward arrow, illustrating the interplay between freeze-out and freeze-in mechanisms
    Evolution of the comoving dark matter yield Y as a function of x = m/T. The black curve denotes the equilibrium (Boltzmann-suppressed) abundance. Dashed colored curves (red, green, blue) represent freeze-in yield build-up, while solid colored curves show the freeze-out solutions. Arrows indicate the direction of yield evolution relative to equilibrium for increasing annihilation cross-section.

    Εικόνα 9: Απεικόνιση των μηχανισμών freeze-out (συνεχείς γραμμές) και freeze-in (διακεκομμένες γραμμές). Στο μηχανισμό freeze-out, η πυκνότητα των σωματιδίων (Y) μειώνεται μέχρις ότου ο ρυθμός εξαΰλωσης να γίνει μικρότερος απ’ το ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος και τότε η πυκνότητα των σωματιδίων παγώνει. Στο μηχανισμό freeze-in γίνεται το αντίθετο. Η πυκνότητα των σωματιδίων είναι αρχικά πολύ μικρή και η σκοτεινή ύλη παράγεται (“ξεπαγώνει”) από αντιδράσεις ή διασπάσεις άλλων σωματιδίων, έως ότου ο ρυθμός παραγωγής της να γίνει μικρότερος απ’ το ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος. [Πηγή https://www.particlebites.com/?p=7132]

    ΕΝ ΚΑΤΑΚΛΕΙΔΙ

    Η σκοτεινή ύλη είναι ένα απ’ τα μεγαλύτερα ανοικτά προβλήματα και ένα απ’ τα μεγαλύτερα παράδοξα της σύγχρονης φυσικής: ενώ γνωρίζουμε τόσα πολλά για τις ιδιότητες της, δε γνωρίζουμε καθόλου από τι αποτελείται.

    Τα τελευταία χρόνια, δεκάδες πειράματα προσπαθούν να ανακαλύψουν κάποια ένδειξη για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης είτε μέσω της παραγωγής της σε επιταχυντές σωματιδίων είτε μέσω των αλληλεπιδράσεων της στον Γαλαξία. Τα πειράματα αυτά θα τα αναλύσουμε στο επόμενο άρθρο της σειράς.

    ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

    [1] Πρέπει να σημειωθεί ότι αν θεωρήσουμε τις μετρήσεις των ταχυτήτων περιστροφής ξεχωριστά από τις υπόλοιπες ενδείξεις σκοτεινής ύλης, υπάρχουν εναλλακτικές θεωρίες που μπορούν να εξηγήσουν τις ταχύτητες περιστροφής, όπως η τροποποιημένη Νευτώνεια δυναμική (MOND). Παρόλα αυτά, τέτοιες θεωρίες δεν μπορούν να εξηγήσουν ταυτόχρονα όλες τις υπόλοιπες ενδείξεις για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης. ↩

    [2] Η παρατήρηση του Σμήνους Σφαίρα είναι πολύ δύσκολο να εξηγηθεί από εναλλακτικές θεωρίες χωρίς την παραδοχή της σκοτεινής ύλης. ↩

    [3] Το Mpc (Megaparcec) είναι μονάδα μέτρησης αποστάσεων στην αστρονομία και αντιστοιχεί σε $3{,}09\times 10^{19}$ km χιλιόμετρα. ↩

    [4] Για την ακρίβεια υπάρχει μια δυνατότητα η σκοτεινή ύλη να φέρει ένα πολύ μικρό ηλεκτρικό φορτίο. Στην περίπτωση που η σκοτεινή ύλη αποτελείται από ένα μόνο είδος σωματιδίων, το ηλεκτρικό τους φορτίο θα πρέπει να είναι λιγότερο από ένα δεκάκις δισεκατομμυριοστό του ηλεκτρικού φορτίου του ηλεκτρονίου. ↩

    [5] Μοναδική εξαίρεση αποτελεί η περίπτωση η σκοτεινή ύλη να αποτελείται από αρχέγονες μαύρες τρύπες που έχουν μάζα περίπου όσο ένας αστεροειδής. ↩

    ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ

    Bartusiak, M., 2022. H Μέρα που ανακαλύψαμε το Σύμπαν, Θεασσαλονίκη: ΡΟΠΗ, ISBN:9786185289706.

    Randall, L., 2019. Η σκοτεινή ύλη και η εξαφάνιση των δεινοσαύρων: Η εκπληκτική συνέχεια του Σύμπαντος, Θεασσαλονίκη: ΡΟΠΗ, ISBN13: 9786185289416.

    ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ

    Babcock, H., 1939.The rotation of the Andromeda Nebula, Lick Observatory bulletin ; no. 498, DOI: 10.5479/ADS/bib/1939LicOB.19.41B

    Benson, A., J., 2010. Galaxy formation theory. Physics Reports, 495(2-3), pp.33-86. DOI: 10.1016/j.physrep.2010.06.001

    Cirelli, M., Strumia, A. and Zupan, J., 2026. Dark matter. SciPost Physics Reviews, p.001. DOI:10.21468/SciPostPhysRev.1

    Clegg, B., 2019. Dark matter and dark energy: the hidden 95% of the universe. Icon Books.

    Drukier, A., K., Freese, K., Spergel, D., N., 1986. Detecting cold dark matter candidates. Phys. Rev. D 33, 3495. DOI: 10.1103/PhysRevD.33.3495

    Freese, K., 2014. The cosmic cocktail: three parts dark matter, Princeton: Princeton University Press, ISBN:0691153353.

    Green, A., M., and Kavanagh, B., J., 2021. Primordial Black Holes as a dark matter candidate. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 48(4), p.043001. DOI: 10.1088/1361-6471/abc534

    Lundmark, K., 1930. Über die Bestimmung der Entfernungen, Dimensionen, Massen und Dichtigkeit fur die nächstgelegenen anagalacktischen Sternsysteme. Meddelanden fran Lunds Astronomiska Observatorium Series I, Vol. 125, p. 1-13. https://ui.adsabs.harvard.edu/scan/manifest/1930MeLuF.125….1L

    Mateo, M., Olszewski, E., W., Vogt, S., S. and Keane, M., J., 1998. The internal kinematics of the Leo I dwarf spheroidal galaxy: dark matter at the fringe of the Milky Way. The Astronomical Journal, 116(5), pp.2315-2327. DOI: 10.1086/300618

    Ostriker, J., P. and Peebles, P., J., 1973. A numerical study of the stability of flattened galaxies: or, can cold galaxies survive? Astrophysical Journal, Vol. 186, pp. 467-480, 186. DOI: 10.1086/152513

    Panek, R., 2012. The 4-Percent Universe: Dark Matter, Dark Energy, and the Race to Discover the Rest of Reality. Simon and Schuster. ISBN: 0618982442

    Rubin, V., C. and Ford Jr, W., K., 1970. Rotation of the Andromeda nebula from a spectroscopic survey of emission regions. Astrophysical Journal, vol. 159, p. 379, 159, p.379. DOI: 10.1086/150317

    Rubin, V., C., Ford Jr, W., K. and Thonnard, N., 1978. Extended rotation curves of high-luminosity spiral galaxies. IV-Systematic dynamical properties, SA through SC. Astrophysical Journal, Part 2-Letters to the Editor, vol. 225, Nov. 1, 225, pp.L107-L111. DOI: 10.1086/182804.

    Tisserand, P., Le Guillou, L., Afonso, C., Albert, J., N., Andersen, J., Ansari, R., Aubourg, É., Bareyre, P., Beaulieu, J., P., Charlot, X. and Coutures, C., 2007. Limits on the Macho Content of the Galactic Halo from the EROS-2 Survey of the Magellanic Clouds. Astronomy & Astrophysics, 469(2), pp.387-404. DOI: 10.1051/0004-6361:20066017

    Zwicky, F., 1933. Die rotverschiebung von extragalaktischen nebeln. Helvetica Physica Acta, Vol. 6, p. 110-127. DOI: 10.1007/s10714-008-0707-4

    Zwicky, F., 1937. On the Masses of Nebulae and of Clusters of Nebulae. Astrophysical Journal, vol. 86, p. 217. DOI: 10.1086/143864

  • ΤΑ «ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ» ΤΟΥ ΔΙΟΦΑΝΤΟΥ

    ΤΑ «ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ» ΤΟΥ ΔΙΟΦΑΝΤΟΥ

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    ΓΙΑΝΝΗΣ ΧΡΙΣΤΙΑΝΙΔΗΣ
    JEFFREY OAKS

    ΤΑ «ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ» ΤΟΥ ΔΙΟΦΑΝΤΟΥ

    Μετάφραση και σχολιασμός όλων των σωζόμενων βιβλίων

    Μετάφραση: Γιάννης Χριστιανίδης
    Επιστημονική επιμέλεια: Γιάννης Χριστιανίδης
    Τίτλος πρωτότυπου

    The Arithmetica of Diophantus. A Complete Translation and Commentary, by Jean Christianidis and Jeffrey Oaks, Routledge 2023

    Σχεδίαση εξωφύλλου: Ιάκωβος Ουρανός

    ISBN 978-618-230-226–2
    Διαστάσεις: 14 x 21 cm
    Αριθμός σελίδων: 980
    Τιμή: € 45
    Έτος Α! έκδοσης: 5/2026Περιγραφή

    Προτού το έργο του υπό τον τίτλο Αριθμητικά αποτελέσει πηγή έμπνευσης για το αναδυόμενο πεδίο της Θεωρίας Αριθμών, από τον 17ο αιώνα και μετά, ο Διόφαντος ήταν γνωστός κυρίως ως αλγεβριστής. Ο παρών τόμος —ο οποίος προσφέρει τη μετάφραση στα νέα ελληνικά των δέκα σωζόμενων βιβλίων του έργου, μαζί με έναν εμπεριστατωμένο εννοιολογικό, ιστορικό και μαθηματικό σχολιασμό— καταδεικνύει ότι η μέθοδος με την οποία ο Διόφαντος έλυνε τα αριθμητικά προβλήματα παρουσιάζει πλήρη εννοιολογική και μεθοδολογική συνάφεια με την προ-μοντέρνα άλγεβρα που ασκήθηκε πολλούς αιώνες αργότερα στην αραβική, στη λατινική και στις ευρωπαϊκές καθομιλούμενες γλώσσες, αφενός, και ότι η άλγεβρα αυτή διαφέρει ριζικά από τη μοντέρνα άλγεβρα που εισήγαγαν ο François Viète και ο René Descartes, αφετέρου. Επίσης, εξετάζει άλλα σωζόμενα ίχνη της αρχαίας ελληνικής άλγεβρας και παρακολουθεί την επίδραση των Αριθμητικών στο μεσαιωνικό Ισλάμ, στο Βυζάντιο και στην Ευρωπαϊκή Αναγέννηση, μέχρι την έκδοση του έργου από τον Bachet de Méziriac, το 1621.

    Περιεχόμενα

    Πρόλογος στην ελληνική έκδοση
    Πρόλογος

    ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟΣ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ
    1. Ο Διόφαντος και το έργο του
    2. Οι αριθμοί, η επίλυση προβλημάτων και η άλγεβρα
    3. Ιστορία
    4. Η δομή των προβλημάτων και η γλώσσα των Αριθμητικών
    5. Η διδακτική διάσταση των Αριθμητικών
    ΔΕΥΤΕΡΟ ΜΕΡΟΣ: ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ
    ΤΡΙΤΟ ΜΕΡΟΣ: ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ
    ΤΕΤΑΡΤΟ ΜΕΡΟΣ: ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ

    Βιβλιογραφία
    Ευρετήριο ονομάτων
    Ευρετήριο εννοιών και όρων

    ———————————————————-

    Έγραψαν για το βιβλίο

    Η παρούσα έκδοση των Αριθμητικών του Διόφαντου πρόκειται να αποτελέσει την οριστική έκδοση αυτού του αριστουργήματος.
    Franz Lemmermeyer (zbMATH Open)

    Αυτό το βιβλίο δεν προσφέρει μόνο μια εξαιρετική μετάφραση και μελέτη των σωζόμενων ελληνικών και αραβικών βιβλίων των Αριθμητικών του Διόφαντου. Είναι επίσης ένα σημαντικό δείγμα λογιοσύνης στον τομέα της ιστορίας των προ-μοντέρνων μαθηματικών. Αποτελεί μείζον επίτευγμα στην ιστοριογραφία των προ-μοντέρνων μαθηματικών.
    Nathan Sidoli (Aestimatio, 2023)

    Bιογραφικά Συγγραφέα

    Ο Jeffrey Oaks είναι Καθηγητής Μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Ινδιανάπολης (ΗΠΑ) και ιστορικός των Μαθηματικών. Είναι αντεπιστέλλον μέλος της Διεθνούς Ακαδημίας Ιστορίας των Επιστημών (AIHS) και συνδιευθυντής του περιοδικού Historia Mathematica. Οι δημοσιεύσεις του αφορούν στην ιστορία των Αραβικών Μαθηματικών, στην ιστορία της Άλγεβρας και στην ιστορία των Προ-μοντέρνων Μαθηματικών.

    Ο Γιάννης Χριστιανίδης είναι Ομότιμος Καθηγητής Ιστορίας των Μαθηματικών στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Είναι αντεπιστέλλον μέλος της Διεθνούς Ακαδημίας Ιστορίας των Επιστημών (AIHS), μέλος της Διεθνούς Επιτροπής Ιστορίας των Μαθηματικών (ICHM) και συνδιευθυντής της σειράς «Αρχαία Επιστημονική Γραμματεία» των Πανεπιστημιακών Εκδόσεων Κρήτης. Οι δημοσιεύσεις του αφορούν στην ιστορία των Ελληνικών Μαθηματικών, στην ιστορία της Άλγεβρας, στην ιστορία της Ελληνικής Αστρονομίας και στην ιστορία των επιστημών στο Βυζάντιο.

  • Oμιλία της κ. Εύης Νομικού, με θέμα: «Διεπιστημονικές Προσεγγίσεις στο Υποθαλάσσιο Ηφαιστειακό Τόξο στο Αιγαίο»

    Oμιλία της κ. Εύης Νομικού, με θέμα: «Διεπιστημονικές Προσεγγίσεις στο Υποθαλάσσιο Ηφαιστειακό Τόξο στο Αιγαίο»

    Το InScience.gr σάς παρουσιάζει την ομιλία της κ. Εύης Νομικού, Καθηγήτριας Φυσικής Γεωγραφίας και Γεωλογικής Ωκεανογραφίας στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, με τίτλο «Διεπιστημονικές Προσεγγίσεις στο Υποθαλάσσιο Ηφαιστειακό Τόξο στο Αιγαίο». Η ομιλία διεξήχθη την Δευτέρα 25 Μαΐου 2026 στις 18:00. Σύντομη περιγραφή

    Οι κίνδυνοι από τα ηφαίστεια στο Ελληνικό Ηφαιστειακό Τόξο — όπως εκρήξεις, καταρρεύσεις ηφαιστείων, κατολισθήσεις, τσουνάμι και υδροθερμικά φαινόμενα — συνδέονται με τη δράση του μάγματος και τις κινήσεις των τεκτονικών πλακών. Τα ηφαίστεια της περιοχής, όπως της Σαντορίνης, της Μήλου, του Κολούμπου, της Νισύρου και των Μεθάνων, παραμένουν ενεργά λόγω αυτών των διεργασιών στο υπέδαφος.

    Η περιοχή Σαντορίνης–Κολούμπου παρουσιάζει κατά καιρούς αυξημένη δραστηριότητα, γεγονός που δείχνει ότι μπορεί να προκύψουν συνδυασμένοι γεωκίνδυνοι. Για την καλύτερη κατανόηση και έγκαιρη προειδοποίηση χρησιμοποιούνται σεισμολογικά, γεωδαιτικά και δορυφορικά δεδομένα, μαζί με σύγχρονα υπολογιστικά μοντέλα και τεχνητή νοημοσύνη.Σύντομο Βιογραφικό:

    Η Παρασκευή (Εύη) Νομικού είναι Καθηγήτρια Φυσικής Γεωγραφίας και Γεωλογικής Ωκεανογραφίας στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ.

    Έχει συμμετάσχει σε περισσότερες από 80 ελληνικές και διεθνείς ωκεανογραφικές αποστολές με αντικείμενο την υποθαλάσσια χαρτογράφηση και τη μελέτη θαλάσσιων γεωκινδύνων. Η έρευνά της επικεντρώνεται στα υποθαλάσσια ηφαίστεια, τα τεκτονικά ρήγματα, τα τσουνάμι και τις υποθαλάσσιες κατολισθήσεις, αξιοποιώντας καινοτόμες θαλάσσιες τεχνολογίες και αυτόνομα υποβρύχια οχήματα.

    Το 2025 τιμήθηκε με το Fisher Medal της Διεθνούς Ένωσης Ηφαιστειολογίας και Χημείας του Εσωτερικού της Γης και διορίστηκε μέλος της Υποεπιτροπής Ονοματοδοσίας Υποθαλάσσιων Γεωμορφολογικών Χαρακτηριστικών (SCUFN) του διεθνούς προγράμματος GEBCO.Κεφάλαια της Ομιλίας

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:21 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:02:47 Ομιλία

    00:53:00 Ερωτήσεις

    00:53:11 Πότε ήταν η τελευταία έκρηξη στο ηφαίστειο των Μεθάνων;

    00:53:36 Πως υπολογίζουμε τον αριθμό των εκρήξεων ενός ηφαιστείου. Απο ποια ακριβώς στοιχεία συμπεραίνουμε τον αριθμό των εκρήξεων;

    00:55:13 Πως αντιλαμβανόμαστε εάν μια ηφαιστειακή περιοχή έδωσε στο παρελθόν ή εγκυμονεί τσουνάμι;

    00:56:48 Πως ακριβώς σας βοηθούν στις έρευνές σας τα δεδομένα από δορυφόρους;

    00:57:58 Αναφέρατε ότι η περιοχή Σαντορίνης–Κολούμπου εμφανίζει κατά καιρούς αυξημένη δραστηριότητα. Πώς διακρίνεται στην πράξη μια «φυσιολογική» διακύμανση από ένδειξη που προμηνύει πιθανή έκρηξη, και ποιες παράμετροι σάς ανησυχούν περισσότερο;

    00:59:42 Με δεδομένη την εμπειρία σας σε πάνω από 80 αποστολές, τι θα έπρεπε ρεαλιστικά να προτεραιοποιήσει η Ελλάδα τα επόμενα χρόνια όσον αφορά την υποθαλάσσια παρακολούθηση και την ετοιμότητα των τοπικών κοινωνιών;

    01:01:32 Μπορεί ένας σεισμός να ενεργοποιήσει ένα ηφαίστειο και να το οδηγήσει σε έκρηξη;

    01:02:29 Επίλογος

  • ΠΩΣ Η ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΕΙ ΤΑ ΘΕΜΕΛΙΑ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

    ΠΩΣ Η ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΕΙ ΤΑ ΘΕΜΕΛΙΑ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

    Document image

    ΠΩΣ Η ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΕΙ ΤΑ ΘΕΜΕΛΙΑ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

    Η κβαντική φυσική είναι γεμάτη επιστημονικά και φιλοσοφικά μυστήρια, οι απαντήσεις στα οποία μπορεί κάλλιστα να προκύψουν από τις εμπορικές εφαρμογές του πεδίου. Η Elise Crull (φιλόσοφος), ο Artur Ekert (ακαδημαϊκός) και η Stephanie Simmons (στέλεχος βιομηχανίας) εξετάζουν την περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ εφαρμογών και θεμελίων, συνομιλώντας με τον Hamish Johnston.

    Η επιστήμη και η τεχνολογία συμβαδίζουν, αλλά η βασική έρευνα δεν οδηγεί πάντοτε σε εφαρμογές. Πολλές από τις πρώιμες εξελίξεις στη θερμοδυναμική, για παράδειγμα, ακολούθησαν την αντίθετη πορεία, προκύπτοντας από πειράματα με εξοπλισμό που ανέπτυξε ο James Watt, ο οποίος προσπαθούσε να βελτιώσει την απόδοση των ατμομηχανών. Με παρόμοιο τρόπο, μεγάλο μέρος της προόδου στην οπτική και τη φωτονική προέκυψε μόνο μετά την εφεύρεση του λέιζερ.

    Το ίδιο ισχύει και στην κβαντική φυσική, όπου πολλές από τις πιο συναρπαστικές εξελίξεις συμβαίνουν σε εταιρείες που κατασκευάζουν κβαντικούς υπολογιστές, αναπτύσσουν ισχυρούς αισθητήρες ή βρίσκουν τρόπους να μεταδίδουν πληροφορία με απόλυτη ασφάλεια. Οι τεχνολογίες αιχμής και ο εξοπλισμός που αναπτύσσονται στο πλαίσιο αυτών των επιτευγμάτων μάς επιτρέπουν, με τη σειρά τους, να κατανοήσουμε τα βασικά επιστημονικά και φιλοσοφικά ερωτήματα της κβαντικής φυσικής.

    Η κβαντική σύμπλεξη (quantum entanglement)[1], για παράδειγμα, δεν είναι πλέον ένα ακαδημαϊκό πρόβλημα, αλλά ένα απτό εργαλείο που μπορεί να αξιοποιηθεί στην κβαντική τεχνολογία. Και επειδή οι επιχειρήσεις αξιοποιούν πλέον αυτό το εργαλείο σε πραγματικά προβλήματα, είναι δυνατό να σημειωθεί πρόοδος σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με το τι ακριβώς είναι η κβαντική σύμπλεξη. Εδώ έχουμε μια περίπτωση όπου οι τεχνολογικές εφαρμογές οδηγούν σε απαντήσεις θεμελιωδών ερωτημάτων και όχι το αντίστροφο.

    Σε μία από την σειρά διαδικτυακών εκδηλώσεων Physics World Live, η Elise Crull (φιλόσοφος), ο Artur Ekert (ακαδημαϊκός) και η Stephanie Simmons (στέλεχος βιομηχανίας) συναντήθηκαν για να συζητήσουν την περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ κβαντικής τεχνολογίας και των θεμελιακών αρχών της κβαντομηχανικής.

    Η Elise Crull, που σπούδασε φυσική, είναι σήμερα αναπληρώτρια καθηγήτρια φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης (CUNY). Ο Artur Ekert είναι ερευνητής πάνω σε θέματα κβαντικής κρυπτογραφίας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και ιδρυτικός διευθυντής του Κέντρου Κβαντικών Τεχνολογιών (Center for Quantum Technologies) στη Σιγκαπούρη. Η Stephanie Simmons είναι επικεφαλής κβαντικής τεχνολογίας στην εταιρεία Photonic, συν-πρόεδρος του Συμβουλίου Κβαντικών Τεχνολογιών του Καναδά (Canada’s Quantum Advisory Council) και αναπληρώτρια καθηγήτρια φυσικής στο Πανεπιστήμιο Simon Fraser στο Βανκούβερ.

    Document image

    Από αριστερά προς τα δεξιά: Elise Crull, Artur Ekert, Stephanie Simmons

    Μπορείτε να περιγράψετε την αλληλεπίδραση μεταξύ των εφαρμογών της κβαντικής φυσικής και των θεμελιωδών επιστημονικών και φιλοσοφικών ερωτημάτων της;

    Stephanie Simmons: Τα τελευταία 20 χρόνια, η χρηματοδότηση για την κβαντική τεχνολογία έχει αυξηθεί κατακόρυφα, καθώς οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν τη δυνατότητα εκθετικής επιταχύνσης που αναμένεται για ορισμένες εφαρμογές. Αυτές οι επενδύσεις έχουν προσελκύσει πολύ περισσότερους ανθρώπους στο πεδίο και έχουν καταστήσει την κβαντική φυσική πολύ πιο ορατή. Αλλά με τη σειρά τους, οι εφαρμογές μας επέτρεψαν επίσης να μάθουμε περισσότερα για τη θεμελιώδη πλευρά της κβαντομηχανικής.

    Μας έχουν, για παράδειγμα, αναγκάσει να σκεφτούμε τι σημαίνει πραγματικά η κβαντική πληροφορία, πώς μπορεί να αντιμετωπιστεί ως πόρος και τι συνιστά νοημοσύνη έναντι συνείδησης. Μαθαίνουμε τόσα πολλά σε θεμελιώδες επίπεδο χάρη σε αυτές τις τεχνολογικές προόδους. Με τον ίδιο τρόπο, η κατανόηση αυτών των θεμελιωδών πτυχών μας επιτρέπει να αναπτύσσουμε την τεχνολογία με πιο καινοτόμο τρόπο.

    Αν σκεφτείτε τους συμβατικούς, κλασικούς υπερυπολογιστές, τους χρησιμοποιούμε κατανεμημένα, με πολλούς διαφορετικούς κόμβους συνδεδεμένους μεταξύ τους. Αλλά πώς μπορούμε να επιτύχουμε αυτή την δυνατότητα οριζόντιας κλιμάκωσης (horizontal scalability) στον κβαντικό υπολογισμό; Ένας τρόπος για να αποκτήσουμε κατανεμημένη κβαντική τεχνολογία είναι η χρήση της κβαντικής σύμπλεξης, η οποία δεν είναι αποτελεί κάποια εκ των υστέρων προσθήκη, αλλά τον πυρήνα του κβαντικού υπολογισμού.

    Πώς διαχειρίζεται κανείς τη σύμπλεξη, πως τη δημιουργεί, πως τη διανέμει και την εκμεταλλεύεται; Η σύμπλεξη είναι κεντρικής σημασίας ζήτημα για την κβαντική τεχνολογία της επόμενης γενιάς, αλλά για να σημειωθεί πρόοδος, πρέπει να απελευθερωθούμε από τον καθιερωμένο τρόπο σκέψης. Αντί να σκεφτόμαστε με κλασικούς όρους, για παράδειγμα με πύλες, μια διαφορετική θεώρηση του τύπου «πρώτα η σύμπλεξη» θα αλλάξει εντελώς το παιχνίδι.

    Artur Ekert: Ως κάποιος που ενδιαφέρεται περισσότερο για τα θεμέλια της κβαντικής μηχανικής, ειδικά για τη φύση της τυχαιότητας, η τεχνολογία δεν υπήρξε ποτέ πραγματικά η κύρια ανησυχία μου. Ωστόσο, κάθε φορά που προσπάθησα να κάνω καθαρή θεμελιώδη έρευνα, απέτυχα, γιατί ανακάλυπτα ότι υπήρχαν ενδιαφέρουσες συνδέσεις με την τεχνολογία. Υπάρχει πάντα κάποιος που λέει: «Ξέρεις, αυτό μπορεί να εφαρμοστεί εδώ ή εκεί».

    Σκεφτείτε κάποια κλασικά άρθρα για τα θεμέλια της κβαντικής φυσικής, όπως η εργασία των Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) του 1935[2], η οποία υποδήλωνε ότι η κβαντική μηχανική είναι ελλιπής. Αν τη δείτε από την οπτική της ασφάλειας δεδομένων, συνειδητοποιείτε ότι κάποιες έννοιες – όπως η ικανότητα να μαθαίνεις για μια φυσική ιδιότητα χωρίς να την διαταράσσεις – σχετίζονται άμεσα με τη κρυπτογραφία. Εξάλλου, κάτι τέτοιο θα προσέφερε έναν τρόπο τέλειας υποκλοπής. Έτσι, παρότι απολαμβάνω τις εφαρμογές και τη συνεργασία με συναδέλφους από τον εταιρικό τομέα, έχω μια σχέση αγάπης-μίσους με τον κόσμο της τεχνολογίας.

    Elise Crull: Σήμερα, οι φυσικοί μπορούν να ελέγξουν πράγματα που δεν μπορούσαν στο παρελθόν – ίσως όχι τα πραγματικά παράξενα φαινόμενα, όπως η αόριστη αιτιατική τάξη, αλλά σίγουρα την κβαντική μετρολογία και τη θέση του ορίου μεταξύ κβαντικού και κλασικού κόσμου. Αυτές είναι συναρπαστικές περιοχές προβληματισμού και περνώ πολύ ωραία αλληλεπιδρώντας με φυσικούς, προσπαθώντας να καταλάβω τι εννοούν όταν αναφέρονται σε θεμελιώδεις έννοιες όπως η αιτιότητα.

    Είχε δίκιο ο Schrödinger όταν είπε ότι η σύμπλεξη είναι αυτή που μάς οδηγεί σε ολική απομάκρυνση από τις κλασικές γραμμές σκέψης; Τι θεωρείται ως μη-κλασική φυσική και πού βρίσκεται το όριο με τον κβαντικό κόσμο; Ποια συμπεριφορά αποτελεί –και δεν αποτελεί– χαρακτηριστικό γνώρισμα των κβαντικών φαινομένων; Αυτά τα ερωτήματα κάνουν αυτή την εποχή συναρπαστική για έναν φιλόσοφο.

    Έχετε ένα αγαπημένο κβαντικό πείραμα ή κάποια κβαντική τεχνολογία που αναπτύχθηκε τις τελευταίες δεκαετίες;

    Artur Ekert: Θα έλεγα τα πειράματα του Alain Aspect στο Orsay στις αρχές της δεκαετίας του 1980, τα οποία βασίστηκαν σε προγενέστερη εργασία του John Clauser, για να διαπιστωθεί αν υπήρχε τρόπος παραβίασης των ανισοτήτων Bell[3]. Όταν ήμουν μεταπτυχιακός φοιτητής στην Οξφόρδη, βρήκα το πείραμα απολύτως συναρπαστικό, και με εξέπληξε που δεν είχε την προσοχή που πίστευα ότι του άξιζε εκείνη την εποχή. Ήταν πραγματικά σοκαριστικό να διαπιστώνεις ότι η φύση είναι εγγενώς τυχαία και αντικρούει την ύπαρξη των τοπικών «κρυφών μεταβλητών».

    Υπάρχουν, φυσικά, πολλά άλλα όμορφα πειράματα στην κβαντική φυσική. Υπάρχουν πειράματα κβαντικής ηλεκτροδυναμικής κοιλότητας (cavity quantum electrodynamics, CQED) και παγίδων ιόντων (ion traps) που επιτρέπουν στους φυσικούς να περάσουν από τον έλεγχο ομάδων ατόμων σε μεμονωμένα άτομα ή ιόντα. Αλλά για μένα, το πείραμα του Aspect ήταν διαφορετικό επειδή δεν επιβεβαίωνε κάτι που είχαμε ήδη βιώσει. Ως φοιτητής θυμάμαι να σκέφτομαι: «Δεν το καταλαβαίνω αυτό. Δεν έχει νόημα. Είναι σοκαριστικό».

    Elise Crull: Τα πειράματα τύπου Bell είναι ο λόγος που ενδιαφέρθηκα για τη φιλοσοφία της κβαντικής μηχανικής. Δεν είχα γεννηθεί ακόμη όταν ο Aspect έκανε τα πρώτα του πειράματα, αλλά στο πρόσφατο συνέδριο «Helgoland 2025» που σηματοδότησε την εκατονταετηρίδα της κβαντικής μηχανικής, εκείνος βρισκόταν στο ίδιο βήμα με τον Anton Zeilinger, συζητώντας για τη σημασία των παραβιάσεων των ανισοτήτων του Bell. Πρόκειται, λοιπόν, για ένα πείραμα που παραμένει ανοιχτό σχεδόν 50 χρόνια αργότερα, και εξακολουθούμε να έχουμε διαφορετικές αφηγήσεις που εμπλέκουν την αιτιότητα προκειμένου να το εξηγήσουμε.

    Με ενδιαφέρει, επίσης, το πώς οι φυσικοί βρίσκουν ευφυείς μεθόδους για να θωρακίζουν συστήματα από την απώλεια συνοχής (decoherence), πράγμα που μας επιτρέπει να παρατηρούμε κβαντικά φαινόμενα σε ολοένα και πιο μακροσκοπικά επίπεδα. Φαίνεται πως το ζητούμενο είναι να περάσουμε από ένα μόνο κβαντικό bit (qubit) ή ολιγομελή κβαντικά συστήματα σε κβαντικά συστήματα πολλών σωματιδίων και να μελετήσουμε τα αναδυόμενα φαινόμενα εκεί. Ανυπομονώ να δω περισσότερα αποτελέσματα.

    Stephanie Simmons: Με ενδιαφέρουν ιδιαίτερα τα μεγάλα κβαντικά συστήματα, τα οποία θα μας επιτρέψουν να πετύχουμε θαυμάσια πράγματα, όπως η διόρθωση σφαλμάτων, η εκθετική επιτάχυνση σε αλγόριθμους, καθώς και διανομή σύμπλεξης σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτές οι δυνατότητες θα ανοίξουν το δρόμο για νέες τεχνολογίες και θα μας επιτρέψουν να διερευνήσουμε το πρόβλημα της μέτρησης, που βρίσκεται στον πυρήνα τόσων αναπάντητων ερωτημάτων της κβαντικής φυσικής.

    Το πώς θα καταφέρουμε να δημιουργήσουμε αξιόπιστα κβαντικά συστήματα ξεκινώντας από «θορυβώδη» κβαντικά συστήματα δεν ήταν καθόλου προφανές. Χρειάστηκε περίπου μια δεκαετία για να το πετύχουν διάφορες ομάδες σε όλο τον κόσμο. Πιέζουμε τα όρια της απόδοσης, αλλά πρόκειται για έναν τομέα που κινείται πολύ γρήγορα, και θα έλεγα πως η τεχνολογία που θεωρώ πιο υποτιμημένη είναι η διόρθωση κβαντικών σφαλμάτων (quantum error correction).

    Πόσο μεγάλο θα μπορούσε να είναι ένα κβαντικό αντικείμενο ή σύστημα; Και αν το κατασκευάζαμε ποτέ, ποια νέα θεμελιώδη γνώση για την κβαντική μηχανική θα μας προσέφερε;

    Artur Ekert: Η τεχνολογία έχει οδηγήσει την πρόοδο στην κατανόηση του κβαντικού κόσμου. Περάσαμε από το να μπορούμε να ελέγχουμε δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων ατόμων ως σύνολο, στο να ελέγχουμε ένα μόνο άτομο – αλλά η πρόκληση τώρα είναι να ελέγχουμε περισσότερα από αυτά – δύο, τρία ή τέσσερα. Μπορεί να φαίνεται παράδοξο ότι περάσαμε από τα πολλά στο ένα και τώρα επιστρέφουμε ξανά στα πολλά, αλλά η διαφορά είναι ότι τώρα μπορούμε να ελέγχουμε τις κβαντικές καταστάσεις. Μπορούμε να διαμορφώνουμε τις αλληλεπιδράσεις και να μελετούμε τα αναδυόμενα φαινόμενα. Δεν πιστεύω ότι θα υπάρξει ένας μαγικός αριθμός πέρα από τον οποίο η κβαντική συμπεριφορά θα εξαφανιστεί – αλλά ποιος ξέρει; Ίσως όταν φτάσουμε στα 42 άτομα, ο κόσμος να είναι διαφορετικός.

    Elise Crull: Εξαρτάται από το τι αναζητά κανείς. Για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων, το LIGO χρησιμοποιεί ήδη ράβδους Weber, οι οποίες είναι μεγάλες ράβδοι αλουμινίου – βάρους περίπου ενός τόνου – που ταλαντώνονται σαν κβαντικοί ταλαντωτές. Επομένως, διαθέτουμε ήδη μακροσκοπικά συστήματα που πρέπει να αντιμετωπίζονται κβαντομηχανικά. Το ερώτημα είναι αν μπορούμε να διατηρήσουμε την κβαντική σύμπλεξη για μεγαλύτερο χρόνο και σε μεγαλύτερες αποστάσεις.

    Ποια είναι τα εμπόδια για την κλιμάκωση των κβαντικών διατάξεων, ώστε να καταστούν εμπορικά βιώσιμες;

    Stephanie Simmons: Για να επιτύχουμε εκθετικές επιταχύνσεις στη χημεία ή στην κυβερνοασφάλεια, θα χρειαστούμε κβαντικούς υπολογιστές με 400 έως 2000 qubits εφαρμοσμένων προδιαγραφών. Θα πρέπει να λειτουργούν με συγκεκριμένο βαθμό ακρίβειας, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται διόρθωση σφαλμάτων. Το πρόσθετο κόστος θα είναι υψηλό, αλλά έχουν ήδη επενδυθεί πολλά χρήματα με βάση την υπόθεση ότι όλα θα πάνε καλά, αν και δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι υπάρχει κάποιο όριο.

    Δεν πιστεύω ότι υπάρχει κάτι που θα μας εμποδίσει από το να πετύχουμε αυτού του είδους την εμπορική επιτυχία. Ωστόσο, όταν κατασκευάζεις πράγματα που δεν έχουν ξανακατασκευαστεί, υπάρχουν πάντα «άγνωστα άγνωστα», γεγονός που έχει τη δική του γοητεία. Υπάρχει πάντα η πιθανότητα να παρατηρήσουμε κάποιο ενδιαφέρον αναδυόμενο φαινόμενο όταν κατασκευάσουμε πολύ μεγάλα κβαντικά συστήματα που δεν υπάρχουν στη φύση.

    Artur Ekert: Για να κατασκευάσουμε έναν κβαντικό υπολογιστή, πρέπει να δημιουργήσουμε αρκετά qubits και να τα κάνουμε να αλληλεπιδρούν, πράγμα που απαιτεί ένα εκπληκτικό επίπεδο ακρίβειας και ελέγχου. Δεν υπάρχει λόγος να μην μπορούμε να το πετύχουμε, αλλά αυτό που θα ήταν συναρπαστικό είναι αν – κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας – ανακαλύπταμε ότι υπάρχει ένα θεμελιώδες όριο.

    Έτσι, παρότι υποστηρίζω όλες τις προσπάθειες για την κατασκευή κβαντικών υπολογιστών, σχεδόν θα ήθελα να αποτύχουν, γιατί τότε, ίσως ανακαλύψουμε κάτι που θα αντέκρουε την κβαντική φυσική. Εξάλλου, η κατασκευή ενός κβαντικού υπολογιστή είναι πιθανότατα το πιο περίπλοκο και εξελιγμένο πείραμα στην ιστορία της κβαντικής φυσικής. Είναι πιο σύνθετο από ολόκληρο το πρόγραμμα «Απόλλων» που έστειλε αστροναύτες στη Σελήνη: ο βαθμός ακρίβειας που απαιτείται για κάθε επιμέρους συνιστώσα είναι εκπληκτικός.

    Αν η κβαντική φυσική κάποια στιγμή καταρρεύσει, οι πιθανότητες είναι ότι αυτό θα συμβεί σε ένα τέτοιο πείραμα. Φυσικά, εύχομαι όλοι οι συνάδελφοί μου που επενδύουν στην κβαντική υπολογιστική να έχουν καλή απόδοση των χρημάτων τους, αλλά έχω αυτή τη μυστική ατζέντα. Η αποτυχία κατασκευής ενός κβαντικού υπολογιστή θα ήταν επιτυχία για την επιστήμη επειδή θα μας επέτρεπε να μάθουμε κάτι νέο. Στην πραγματικότητα, θα μπορούσαμε ακόμη και να καταλήξουμε σε έναν ακόμη πιο ισχυρό «μετα-κβαντικό» υπολογιστή.

    Η αποτυχία της κβαντικής μηχανικής, που θα έχει προκληθεί από αυτές τις εφαρμογές, θα ήταν πραγματικά συγκλονιστική, αν συνέβαινε ποτέ;

    Artur Ekert: Οι άνθρωποι που επιδιώκουν να διαψεύσουν τις προβλέψεις της κβαντομηχανικής εστιάζουν στην διερεύνηση της σχέσης μεταξύ κβαντικής φυσικής και βαρύτητας. Πώς θα μπορούσε, λοιπόν, να αντικρουστεί η κβαντική φυσική μέσω ενός κβαντικού υπολογιστή; Θα περιλάμβανε, ίσως, την απουσία επιτάχυνσης εκεί όπου θα έπρεπε να υπάρχει, ή θα ήταν κάποια άλλη μορφή αποτυχίας;

    Το ένστικτό μου λέει το εξής: κατασκευάστε αυτό το κβαντικό πείραμα όσο περίπλοκο και εξελιγμένο θέλετε, κλιμακώστε το στα άκρα, και δείτε τι θα συμβεί. Αν λειτουργήσει όπως, με βάση την σημερινή μας κατανόησή, θα έπρεπε να λειτουργήσει, τόσο το καλύτερο: θα έχουμε κβαντικούς υπολογιστές χρήσιμους για πραγματικές εφαρμογές. Αν όμως δεν λειτουργήσει για κάποιο θεμελιώδη λόγο, αυτό είναι εξίσου σπουδαίο – είναι ένα σενάριο όπου όλοι κερδίζουν.

    Είμαστε κοντά στην αποτυχία της κβαντικής μηχανικής;

    Elise Crull: Νομίζω ότι ο Arthur διατυπώνει μια πολύ ενδιαφέρουσα άποψη. Ωστόσο, έχουμε πάρα πολύ δρόμο μπροστά μας μέχρι να αποκτήσουμε έναν πραγματικό κβαντικό υπολογιστή. Στο μεταξύ, πολλοί άνθρωποι που εργάζονται πάνω στην κβαντική βαρύτητα – είτε πρόκειται για τη θεωρία χορδών είτε για την κανονική κβαντική βαρύτητα – καθοδηγούνται από τη βαθιά τους δέσμευση στην καθολικότητα της κβάντωσης.

    Υπάρχουν, για παράδειγμα, πειράματα που σχεδιάζονται από κάποιους για να διαψεύσουν τη γενική θεωρία της σχετικότητας μέσω της σύμπλεξης γεωμετριών του χωροχρόνου. Η ιδέα είναι να αποκλειστούν ορισμένες εναλλακτικές θεωρίες ή να βρεθούν άνω και κάτω όρια σε ένα συγκεκριμένο θεωρητικό χώρο. Νομίζω ότι θα σημειώσουμε μεγάλη πρόοδο όχι προσπαθώντας να νικήσουμε την κβαντική μηχανική, αλλά εξετάζοντας την «κλασικότητα» άλλων θεωριών πεδίου και επιχειρώντας να τις ελέγξουμε πειραματικά.

    Πώς θα ωφελήσει η κβαντική τεχνολογία τομείς πέρα από τις επικοινωνίες και την κρυπτογραφία;

    Stephanie Simmons: Η ιστορία δείχνει ότι κάθε φορά που εμπορευματοποιούμε έναν κλάδο της φυσικής, δεν είμαστε και πολύ καλοί στο να προβλέψουμε πού θα φτάσει αυτή η πλατφόρμα. Όταν οι άνθρωποι εφηύραν το πρώτο τρανζίστορ, δεν είχαν προβλέψει τα δισεκατομμύρια που σήμερα μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα τσιπ. Έτσι, άνθρωποι που μεγαλώνουν μέσα στην κβαντική εποχή, θα έχουν πρόσβαση σε εργαλεία και έννοιες με τις οποίες θα εξοικειωθούν γρήγορα.

    Πρέπει να θυμόμαστε ότι οι άνθρωποι θεωρούν την κβαντική μηχανική ως αντιδιαισθητική. Αλλά στην πραγματικότητα είναι το πιο αυτοσυνεπές σύνολο φυσικών αρχών. Φανταστείτε ότι είστε ένας χαρακτήρας σε ένα βιντεοπαιχνίδι και πηδάτε στον αέρα ενώ είστε ήδη στον αέρα· αυτό δεν είναι πραγματικότητα, αλλά είναι απόλυτα αυτοσυνεπές. Η κβαντική φυσική είναι ακριβώς το ίδιο. Είναι παράξενη, αλλά αυτοσυνεπής. Μόλις συνηθίσετε τους κανόνες, μπορείτε να παίξετε με αυτούς.

    Πιστεύω ότι υπάρχει μια πραγματική ευκαιρία να προσεγγίσουμε τη χημεία με έναν πολύ πιο υπολογιστικό τρόπο. Η κβαντική υπολογιστική πρόκειται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι συζητούν για τη χημεία. Έχουμε την ευκαιρία να επανασχεδιάσουμε τον τρόπο με τον οποίο η χημεία είναι δομημένη, είτε πρόκειται για καταλύτες είτε για βαριά στοιχεία. Τα χημικά υλικά είναι κβαντομηχανικά αντικείμενα – αν είχατε 30 ή 50 άτομα, ένας κλασικός υπολογιστής θα χρειαζόταν περισσότερα bits από όσα άτομα υπάρχουν στο σύμπαν για να υπολογίσει την ηλεκτρονική τους δομή.

    Έχει γίνει η βιομηχανία σημαντικότερη από την ακαδημαϊκή κοινότητα όσον αφορά την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών;

    Stephanie Simmons: Η μεγάλη πρόκληση στον κβαντικό κόσμο είναι να κατασκευαστεί ένα κλιμακούμενο, ανεκτικό σε σφάλματα κβαντικό σύστημα, ικανό να προσφέρει εκθετική επιτάχυνση στην ταχύτητα των υπολογισμών αλλά και τους κβαντικούς επαναλήπτες (repeaters) που χρειαζόμαστε για όλες τις τεχνολογίες διανομής κβαντικής σύμπλεξης. Και όλο αυτό το έργο, ή τουλάχιστον ένα μεγάλο κομμάτι του, πραγματοποιείται σήμερα σε εταιρείες. Το κέντρο βάρους αυτής της ανάπτυξης βρίσκεται εκτός ακαδημαϊκής κοινότητας.

    Φυσικά, εξακολουθούν να υπάρχουν συνεισφορές από την ακαδημαϊκή κοινότητα, αλλά στη βιομηχανία συμβαίνουν τουλάχιστον δέκα φορές περισσότερα για την αντιμετώπιση αυτών των εξαιρετικά περίπλοκων προκλήσεων στη μηχανική συστημάτων. Στην πράξη, αντιμετωπίζοντας όλα αυτά τα «άγνωστα άγνωστα», γίνεσαι στην πραγματικότητα καλύτερος «κβαντικός μηχανικός». Η βιομηχανία είναι αυτή τη στιγμή ο ταχύτερα κινούμενος χώρος στην κβαντική τεχνολογία, και θα προκύψουν πράγματα που θα εκπλήξουν τους ανθρώπους.

    Artur Ekert: Μπορούμε να μάθουμε πολλά από συναδέλφους που εργάζονται στον εμπορικό τομέα, επειδή θέτουν διαφορετικά είδη ερωτήσεων. Η δική μου πρώτη επαφή ήταν με τους John Rarity και Paul Tabster στην UK Defence Evaluation and Research Agency, το οποίο μετά την ιδιωτικοποίηση έγινε η QinetiQ. Αυτοί οι άνθρωποι ήταν απολύτως καταπληκτικοί και πολύ πιο αισιόδοξοι από εμένα για το μέλλον των κβαντικών τεχνολογιών. Ο Paul, ειδικότερα, είναι ένας αφανής ήρωας της κβαντικής τεχνολογίας. Μου έδειξε πώς μπορείς να σκέφτεσαι όχι με όρους εξισώσεων, αλλά με όρους διατάξεων – δομικών στοιχείων που μπορείς να συνδυάσεις, σαν κβαντικά LEGO.

    Με την πάροδο του χρόνου, είδα όλο και περισσότερους συναδέλφους μου, φοιτητές και μεταδιδάκτορες να μετακινούνται στον εμπορικό κόσμο. Κάποιοι δημιούργησαν μάλιστα τις δικές τους εταιρείες και έχω τεράστιο σεβασμό για όσους συναδέλφους μου έχουν κάνει κάτι τέτοιο. Εγώ ο ίδιος συμμετέχω στην Speqtral στη Σιγκαπούρη, η οποία δραστηριοποιείται στη δορυφορική κβαντική επικοινωνία, ενώ συμβουλεύω επίσης μερικές άλλες εταιρείες.

    Οι περισσότερες προσπάθειες για την κατασκευή κβαντικών διατάξεων βρίσκονται πλέον εκτός ακαδημαϊκού χώρου. Και στην πραγματικότητα έτσι πρέπει να είναι, διότι τα πανεπιστήμια δεν είναι σχεδιασμένα για να κατασκευάζουν κβαντικούς υπολογιστές – κάτι που απαιτεί δεξιότητες και ανθρώπους που δεν υπάρχουν σε ένα τυπικό πανεπιστήμιο.

    Ο μόνος τρόπος να ανακαλύψουμε σε τι είναι χρήσιμη η κβαντική τεχνολογία είναι μέσω νεοφυών εταιρειών (start-ups). Κάποιες θα αποτύχουν· αλλά κάποιες θα επιβιώσουν – και αυτές που θα επιβιώσουν θα είναι όσες έχουν ποντάρει στις σωστές εφαρμογές της κβαντικής θεωρίας.

    Ποια τεχνολογική ή θεωρητική ανακάλυψη ελπίζετε περισσότερο πως θα κάνει τη μεγαλύτερη διαφορά;

    Elise Crull: Θα ήθελα πολύ κάποιος να σχεδιάσει ένα πείραμα που να συμπλέκει γεωμετρίες του χωροχρόνου, πράγμα που θα ήταν ακραίο αλλά σίγουρα θα απομάκρυνε τη γενική σχετικότητα από το τραπέζι. Είναι ένα όνειρο που θα ήθελα πολύ να δω να πραγματοποιείται.

    Stephanie Simmons: Ανυπομονώ πραγματικά να δω κατανεμημένα qubits που να επιδέχονται οριζόντια κλιμάκωση.

    Artur Ekert: Στην πρακτική πλευρά, θα ήθελα να δω πραγματική πρόοδο στους κβαντικούς κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων (quantum-error-correcting codes) και στον ανεκτικό σε σφάλματα υπολογισμό (fault-tolerant computing). Στη θεμελιώδη πλευρά, θα ήθελα πειράματα που να προσφέρουν μια καλύτερη κατανόηση της φύσης της τυχαιότητας και των δεσμών της με την ειδική σχετικότητα.

    ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Το άρθρο μεταφράστηκε και δημοσιεύτηκε στο InS κατόπιν σχετικής άδειας του περιοδικού Physics World που εκδίδεται από το Institute of Physics του Ηνωμένου Βασίλειου.

    ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

    [1] Πρόκειται για ένα φυσικό φαινόμενο που εμφανίζεται όταν δημιουργούνται ή αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κβαντικά σωματίδια ή σύνολα κβαντικών σωματιδίων με τέτοιο τρόπο ώστε η κβαντική κατάσταση κάθε σωματιδίου να μην μπορεί να περιγραφεί ανεξάρτητα από την κατάσταση των άλλων σωματιδίων, ακόμη και όταν τα δύο σωματίδια χωρίζονται από πολύ μεγάλες αποστάσεις. Η κατάσταση των σωματιδίων μπορεί να περιγραφεί μόνο ως κατάσταση ενός ενιαίου συστήματος. ↑ ↩

    [2] Einstein, A., Podolsky, B. and Rosen, N., 1935. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?. Physical review, 47(10), p.777. https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.47.777 ↑ ↩

    [3] Aspect A, Dalibard J, Roger G. Experimental test of Bell’s inequalities using time-varying analyzers. Physical Review Letters. 1982 Dec 20;49(25):1804. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.49.1804; Aspect A, Grangier P, Roger G. Experimental realization of Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Gedankenexperiment: A new violation of Bell’s inequalities. Physical Review Letters. 1982 Jul 12;49(2):91. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.49.91 ↑ ↩

  • ΑΛΛΟΙ ΚΟΣΜΟΙ – Φαντασία και επιστημονική μυθοπλασία

    ΑΛΛΟΙ ΚΟΣΜΟΙ – Φαντασία και επιστημονική μυθοπλασία

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    MARGARET ATWOOD

    Μετάφραση: Βασιλική Σχίζα
    Σχεδίαση εξωφύλλου: Στέφανος Πανόπουλος, Ιάκωβος Ουρανός  

    ISBN 978-618-230-172-2
    Διαστάσεις: 14 x 21 cm
    Αριθμός σελίδων: 288

    Τιμή: € 18
    Έτος Α! έκδοσης: 4/2026Περιγραφή

    Οι Άλλοι κόσμοι της Margaret Atwood αποτελούν μια πρώτη εισαγωγή για τους αμύητους και μια απολαυστική περιπλάνηση για τους μυημένους στον πολύτροπο κόσμο της επιστημονικής φαντασίας. Με τον χιουμοριστικό τόνο που διακρίνει εν γένει τη γραφή της, η Atwood αποδύεται σε μια διερεύνηση των απαρχών και των καταβολών του είδους, αποτελώντας άλλωστε και η ίδια μία από τις σημαντικότερες εκπροσώπους του.

    Το βιβλίο συγκροτείται από τρία μέρη: Στο πρώτο η συγγραφέας περιγράφει την προσωπική της διαδρομή, τις δικές της «αλλόκοσμες» επινοήσεις όταν ήταν παιδί, καθώς και το ενδιαφέρον της για τη μυθολογία, υπογραμμίζοντας την ιδιαίτερη σχέση ανάμεσα στις πρώιμες μυθολογικές διηγήσεις και την επιστημονική φαντασία. Στο δεύτερο μέρος περιλαμβάνονται κριτικές που έχει δημοσιεύσει κατά καιρούς και στις οποίες 
αναλύει εμβληματικά έργα σημαντικών εκπροσώπων του είδους, όπως η Μαρτζ Πήρσυ, η Ούρσουλα Λε Γκουίν, ο Καζούο Ισιγκούρο, ο Χ. Ράιντερ Χάγκαρντ, ο Ώλντους Χάξλυ, ο Χ. Τζ. Ουέλς και ο Τζόναθαν Σουίφτ. Τέλος, το τρίτο μέρος αποτελείται από διηγήματα της ίδιας της Atwood τα οποία βασίζονται σε γνωστά μοτίβα του είδους.

    Οι Άλλοι κόσμοι καταφέρνουν να μας δώσουν ένα πρώτο περίγραμμα της επιστημονικής φαντασίας και των βασικών χαρακτηριστικών της, συνδυάζοντας το αυτοβιογραφικό στοιχείο με την κριτική θεωρία.

    Περιεχόμενα

    Εισαγωγή

    ΑΛΛΟΙ ΚΟΣΜΟΙ: ΦΑΝΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΜΥΘΟΠΛΑΣΙΑ
    ΑΛΛΟΙ ΣΤΟΧΑΣΜΟΙ
    ΠΕΝΤΕ ΑΦΙΕΡΩΜΑΤΑ
    ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

    Ευχαριστίες
    Ευχαριστίες για την παραχώρηση δικαιωμάτων
    Βιβλία που αναφέρονται στην ελληνική έκδοση    Bιογραφικά Συγγραφέα

    Η Margaret Atwood έχει γράψει πάνω από σαράντα βιβλία, μεταξύ άλλων λογοτεχνία, ποίηση και κριτικά δοκίμια, και τα βιβλία της έχουν εκδοθεί σε παραπάνω από τριάντα πέντε χώρες. Το μυθιστόρημά της Τυφλός δολοφόνος κέρδισε το Βραβείο Booker, ενώ το Άλλο πρόσωπο της Γκρέις απέσπασε το Βραβείο Giller στον Καναδά και το Premio Mondello στην Ιταλία. Η χρονιά της πλημμύρας (2009) είναι ένα από τα πιο πρόσφατα βιβλία της. Το 2005 έλαβε διάκριση (Enlightenment Award) από το Φεστιβάλ Βιβλίου του Εδιμβούργου, για την προσφορά της στον κόσμο της λογοτεχνίας και της διανόησης. Το 2008, της απονεμήθηκε το Βραβείο Λογοτεχνίας «Πριγκίπισσα των Αστουριών» στην Ισπανία. Ζει στο Τορόντο.

  • Oμιλία του Γιώργου Βλαχάκη με θέμα: «Η ριζοσπαστική πρωτοπορία του Νεοελληνικού Διαφωτισμού και η συμβολή της στα επιστημονικά δρώμενα πριν το 1821»

    Oμιλία του Γιώργου Βλαχάκη με θέμα: «Η ριζοσπαστική πρωτοπορία του Νεοελληνικού Διαφωτισμού και η συμβολή της στα επιστημονικά δρώμενα πριν το 1821»

    To InScience.gr τίμησε την επέτειο της έναρξης του Αγώνα για την Εθνική Ανεξαρτησία με μια ομιλία με θέμα «Η ριζοσπαστική πρωτοπορία του Νεοελληνικού Διαφωτισμού και η συμβολή της στα επιστημονικά δρώμενα πριν το 1821». Ομιλητής Γιώργος Βλαχάκης, Καθηγητής Ελληνικής Φιλοσοφίας και Επιστήμης, από την Αρχαιότητα ως τον 20ο αιώνα, Σχολή Ανθρωπιστικών Επιστημών, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο. Η ομιλία διοργανώθηκε την Δευτέρα 23 Μαρτίου 2026.

    Περίληψη:
    Ο Διαφωτισμός, και κατ’ αναλογία ο Νεοελληνικός Διαφωτισμός χαρακτηρίζεται από μία ανομοιογένεια που δεν είναι ορατή με την πρώτη ματιά. Η περιγραφή της προσομοιάζει στα φαινόμενα λεπτής υφής που μας επιτρέπουν να δούμε λεπτομέρειες πέρα από τη μεγάλη εικόνα. Στην ομιλία το ενδιαφέρον μας θα επικεντρωθεί σε πτυχές του επιστημονικού έργου και ιδιαίτερα στη Φυσική τριών λογίων που προγράφονται στο ρεύμα εκείνο που επικράτησε να χαρακτηρίζεται ως ριζοσπαστικός διαφωτισμός. Τον Ιώσηπο Μοισιόδακα, τον Χριστόδουλο Παμπλέκη και τον Ρήγα Βελεστινλή

    Σύντομο Βιογραφικό:

    O Γιώργος Βλαχάκης είναι Διευθυντής του Προγράμματος «Σπουδές στον Ελληνικό Πολιτισμό» και πρόεδρος της ΑΕΕ του Μεταπτυχιακού προγράμματος «Επικοινωνία της Επιστήμης». Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν την ιστορία των επιστημών και της φιλοσοφίας, την ιστορία των επιστημονικών οργάνων, την σχέση επιστήμης και λογοτεχνίας και την επικοινωνία της επιστήμης. Είναι μέλος πολλών επιστημονικών ενώσεων, γραμματέας του History of Physics Group της Εuropean Physical Society και αντεπιστέλλον μέλος της International Academy of the History of Science

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:21 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:02:35 Ομιλία

    00:59:46 Ερωτήσεις 01:20:00 Υπάρχει κάποια γραμμή συνέχειας ανάμεσα στην επιστημονική σκέψη αυτών των λογίων και τα πρώτα επιστημονικά εγχειρήματα του νεοσύστατου ελληνικού κράτους μετά το 1830, ή η Επανάσταση λειτούργησε ως ρήξη;

    01:03:22 Δεδομένου ότι η Εκκλησία ήταν ταυτόχρονα ο κύριος αντίπαλος του ριζοσπαστικού Διαφωτισμού και ο βασικός θεσμός που κράτησε ζωντανή την ελληνική γλώσσα και παιδεία, μήπως η αντιεκκλησιαστική στάση των ριζοσπαστών ήταν πολιτικά ανεύθυνη για τα δεδομένα της εποχής;

    01:07:31 Κατα τη γνώμη σας θα μας βοηθήσουν οι νέες τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένης της Τεχνητής Νοημοσύνης,να προσπελάσουμε ευκολότερα τα χειρόγραφα και το υλικό αυτής της εποχής;

    01:10:21 Ο Ρήγας Βελεστινλής είναι γνωστός κυρίως για το πολιτικό και επαναστατικό του έργο. Πώς εντάσσεται η ενασχόλησή του με τη Φυσική στο ευρύτερο όραμά του για την αναγέννηση του Ελληνισμού;ΔΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΤΗΣ ΟΜΙΛΙΑΣ

  • Oμιλία του Δρ. Βασίλη Ζουμπουρλή με θέμα: «Τα σημαντικά ορόσημα στην έρευνα του καρκίνου για την κατανόηση της γενετικής του βάσης»

    Oμιλία του Δρ. Βασίλη Ζουμπουρλή με θέμα: «Τα σημαντικά ορόσημα στην έρευνα του καρκίνου για την κατανόηση της γενετικής του βάσης»

    Το InScience.gr σας παρουσιάζει την ομιλία του Δρ. Βασίλη Ζουμπουρλή, Διευθυντή Ερευνών στην Μοριακή Βιολογία του καρκίνου και των βλαστικών κυττάρων στο Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών (ΕΙΕ) και μέλους της συντακτικής επιτροπής του InScience με θέμα: «Τα σημαντικά ορόσημα στην έρευνα του καρκίνου για την κατανόηση της γενετικής του βάσης», που διοργανώθηκε την Πέμπτη 19 Μαρτίου 2026.

    Περίληψη:
    H ομιλία περιγράφει με απλό και γλαφυρό τρόπο τις ανακαλύψεις – ορόσημα στην έρευνα του καρκίνου τον προηγούμενο αιώνα. Οι ανακαλύψεις αυτές συνέβαλαν στην κατανόηση της γενετικής βάσης του καρκίνου. Παρουσιάζονται επιστημονικά δεδομένα του εργαστηρίου του ομιλητή που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε φάρμακο κατά του καρκίνου. Η ομιλία κλείνει με τις νέες προκλήσεις στην έρευνα του καρκίνου και τις πιο μοντέρνες προσεγγίσεις για τη θεραπεία του.

    ΣΥΝΤΟΜΟ ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ: O Δρ. Βασίλης Ζουμπουρλής, ένα από τα πέντε παιδιά του Κων/νου Ζουμπουρλή και της Ολυμπίας Κριπούρη. Γενήθηκε στο Αετοχώρι (Μαρκελέσι) Καρδίτσας. Τελείωσε και την Πέμπτη τάξη Δημοτικού στο Αετοχώρι και το 1970 μετακόμισε μαζί με τους γονείς του στην Αθήνα όπου τελείωσε το Δημοτικό και το Γυμνάσιο – Λύκειο. Απέκτησε το βασικό πτυχίο του στη Μοριακή Βιολογία και Γενετική από το Πανεπιστήμιο J. Ε. Purkyne του Μπρνο, στην πόλη που έζησε και διέπρεψε ο μεγάλος γενετιστής Γρηγόριος Μέντελ στη Τσεχοσλοβάκικη Σοσιαλιστική Δημοκρατία τότε. Η διδακτορική του διατριβή αφορούσε το AIDS και το δίπλωμα το έλαβε από την Ιατρική Σχολή της Κρήτης. Σήμερα είναι Διευθυντής Ερευνών στην Μοριακή Βιολογία του καρκίνου και των βλαστικών κυττάρων στο Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών . Έχει ασκήσει έρευνα σε κορυφαία ιδρύματα στην Ευρώπη (Αγγλία, Γαλλία, Ολλανδία και Τσεχία) και στο San Francisco των ΗΠΑ. Έχει επιβλέψει 45 διδακτορικές διατριβές. Διδάσκει σε 11 διαφορετικά μεταπτυχιακά. Έχει δημοσιεύσει 138 εργασίες σε ξενόγλωσσα περιοδικά με κριτές που έχουν λάβει πάνω από 10000 αναφορές και 35 δημοσιεύσεις στα Ελληνικά. Έχει συμμετάσχει σε 180 Ελληνικά και διεθνή συνέδρια. Έχει εξασφαλίσει χρηματοδότηση για την έρευνά του που ξεπερνά τα 4 εκατομμύρια Ευρώ. Είναι συγγραφέας του σχετικά πρόσφατα εκδοθέντος βιβλίου με τίτλο «Η Πανδημία Covid-19 ως επιστημονική και κοινωνική πρόκληση τον 21ο αιώνα». Πέρσι (2025) βραβεύτηκε από την Ιατρική Σχολή της Μαλαισίας για το επιστημονικό του έργο και τη συνεισφορά του στην παγκόσμια επιστήμη, ενώ φέτος (2026) τιμήθηκε με τον τίτλο του επισκέπτη καθηγητή από το Πανεπιστήμιο Ιατρικής του Πανεπιστημίου της ΚΑΤΑΝΙΑ και του μέλους της Παγκόσμιας Ακαδημίας Επιστημών. Ήταν εκπρόσωπος των ερευνητών στο ΔΣ του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών για πάνω από 3,5 χρόνια, ενώ ταυτόχρονα ήταν και πρόεδρος του Συλλόγου προσωπικού του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών για 4 θητείες. Είναι μαραθωνοδρόμος και ορειβάτης έχει τερματίσει επιτυχώς σε 13 κλασσικούς μαραθωνίους και σε 35 ημιμαραθωνίους και η υψηλότερη κορυφή ανάβασής του είναι στο Ιλιμάνι της Βολιβίας στα 6014 μέτρα. Η τελευταία του αγάπη και ενασχόληση μαζί με την επιστήμη είναι οι αγροτικές δουλειές και το σμίλευμα της πέτρας.

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:20 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:04:05 Ομιλία

    01:02:45 Ερωτήσεις

    01:03:05 ΄Εχετε αναλύσει διεξοδικά τον ρόλο των ιών στην καρκινογένεση. Τα ογκογόνα αυτά στελέχη, τα οποία έχουν καταφέρει να ενσωματωθούν στο ανθρώπινο γονιδίωμα, θα μπορούσαν άραγε —δεδομένης της μακροχρόνιας εξελικτικής τους επιβίωσης— να προσφέρουν κάποιο εξελικτικό πλεονέκτημα στον ξενιστή;

    01:06:46 Πώς η ταυτοποίηση του γονιδίου Rb (retinoblastoma gene) και η διατύπωση της «υπόθεσης των δύο χτυπημάτων» (two-hit hypothesis) του Alfred Knudson συνέβαλαν στην κατανόηση του ρόλου των ογκοκατασταλτικών γονιδίων, και σε ποιο βαθμό αυτό το μοντέλο παραμένει ισχυρό υπό το πρίσμα της σύγχρονης γονιδιωματικής ανάλυσης;

    01:11:51 Σε ποιο βαθμό η ολοκλήρωση του Ανθρώπινου Γονιδιωματικού Σχεδίου (Human Genome Project) και η μετέπειτα εφαρμογή τεχνολογιών αλληλούχισης νέας γενιάς (NGS) κατέστησαν δυνατή τη μετάβαση από τη μελέτη μεμονωμένων γονιδίων στη συνολική γονιδιωματική αρχιτεκτονική του καρκίνου, και ποιες κλινικές εφαρμογές προέκυψαν;

    01:16:46 Πώς η τεχνολογία CRISPR-Cas9 και οι μεγάλης κλίμακας λειτουργικές γονιδιωματικές σαρώσεις (functional genomic screens) μεταμορφώνουν τον τρόπο ταυτοποίησης νέων θεραπευτικών στόχων στον καρκίνο, και ποιες ηθικές και μεθοδολογικές προκλήσεις εγείρονται από την εφαρμογή γονιδιακής επεξεργασίας στην κλινική πράξη;

    01:19:44 ΄Εχετε αναλύσει διεξοδικά τον ρόλο των ιών στην καρκινογένεση. Τα ογκογόνα αυτά στελέχη, τα οποία έχουν καταφέρει να ενσωματωθούν στο ανθρώπινο γονιδίωμα, θα μπορούσαν άραγε —δεδομένης της μακροχρόνιας εξελικτικής τους επιβίωσης— να προσφέρουν κάποιο εξελικτικό πλεονέκτημα στον ξενιστή;

    ΔΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΤΗΣ ΟΜΙΛΙΑΣ

  • ΑΠΟ ΤΟ ΜΕΣΑΙΩΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ

    ΑΠΟ ΤΟ ΜΕΣΑΙΩΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ

    ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΠΟΧΗ

    Γ. Π. ΤΡΙΜΠΕΡΗΣ

    ISBN 978-960–451–560–8
    Διαστάσεις: 14 x 21 cm
    Αριθμός σελίδων: 400
    Τιμή: € 17,10
    Έτος Α! έκδοσης: 2/2026Περιγραφή

    Το Πανεπιστήμιο, ιστορικό πεδίο ταξικών και ιδεολογικών αντιθέσεων, μετασχηματίζεται ραγδαία σε μηχανισμό αγοραίας αξιοποίησης και εργαλείο πειθάρχησης και χειραγώγησης υπό τις επιταγές του κεφαλαίου, των ιμπεριαλιστικών οργανισμών, όπως η ΕΕ, και του κράτους. Είναι αυτή η πορεία αναπόφευκτη ή πολιτικά ανατρέψιμη;

    Στο Πρώτο Μέρος, μέσα από μια διαλεκτική και συγκριτική ανάλυση της ιστορικής εξέλιξης των Πανεπιστημίων της Δυτικής Ευρώπης και των ΗΠΑ από τον Μεσαίωνα και την Αναγέννηση, τον Διαφωτισμό, τη Βιομηχανική Επανάσταση και τους μετασχηματισμούς του 19ου και του 20ού αιώνα έως σήμερα, η έκδοση φωτίζει τις συνθήκες που οδήγησαν στη γέννηση και στις συνεπακόλουθες διαμορφώσεις του Πανεπιστημίου. Αναδεικνύει τον ρόλο των παραγόντων που επέβαλαν τη μετάλλαξη του αστικού Πανεπιστημίου σε «Πανεπιστήμιο της Αγοράς», καθώς και τις πολύμορφες δραματικές συνέπειες αυτής της μετάλλαξης.

    Στην περίπτωση της Ελλάδας, η πορεία προς το «Πανεπιστήμιο της Αγοράς» ακολούθησε διαφορετική τροχιά. Στο Δεύτερο Μέρος εξετάζεται κριτικά η «ελληνική περίπτωση». Αναλύονται οι νομοθετικές και, μέσω αυτών, οι πολιτικές και οι ιδεολογικές παρεμβάσεις στη διαμόρφωση του ελληνικού Πανεπιστημίου από τις διαδοχικές κυβερνήσεις της περιόδου της Μεταπολίτευση έως σήμερα, παράλληλα με τη στάση και τις θέσεις του διδακτικού προσωπικού, του φοιτητικού κινήματος και των πολιτικών δυνάμεων. Διερευνώνται τα αίτια και τα χαρακτηριστικά της κρίσης του ελληνικού Πανεπιστημίου. Παρουσιάζονται οι συνέπειες της σύγχρονης, ιδιαίτερα επικίνδυνης εμπορευματικής μετάλλαξής του και προτείνονται βασικές θέσεις και αρχές λειτουργίας του στην κατεύθυνση της αναίρεσής τους.

    Το βιβλίο δεν προσφέρει ουδέτερες απαντήσεις. Προ(σ)καλεί όσους δε συμβιβάζονται με το «Πανεπιστήμιο της Αγοράς», αγωνίζονται και ονειρεύονται ένα Πανεπιστήμιο στην υπηρεσία των κοινωνικών αναγκών σε μια δημιουργική ανάγνωση.

    Περιεχόμενα

    Εισαγωγή

    Αντί Προλόγου

    ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ. ΤΟ ΜΕΣΑΙΩΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΔΕΥΤΕΡΟ. ΑΠΟ ΤΟΝ ΜΕΣΑΙΩΝΑ ΣΤΟΝ ΔΙΑΦΩΤΙΣΜΟ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΡΙΤΟ. ΑΠΟ ΤΟΝ ΔΙΑΦΩΤΙΣΜΟ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΕΤΑΡΤΟ. ΤΑ ΕΥΡΩΠΑΪΚΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑ ΤΟΥΣ 19ο-20ό ΑΙΩΝΕΣ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ. Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΤΙΣ ΗΠΑ

    5.1. Η «Πρώτη Περίοδος»

    5.1.1. Harvard University

    5.1.2. Yale University

    5.1.3. Princeton University

    5.2. Η «Δεύτερη Περίοδος»

    5.2.1. The Morrill Land Grand Acts

    5.2.2. Massachusetts Institute of Τechnology

    5.2.3. Cornell University

    5.2.4. University of California

    5.2.5. Johns Hopkins University

    5.2.6. University of Chicago

    5.2.7. Stanford University

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ. ΟΙ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ – ΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ (I)

    6.1. Σχεδιασμοί και θεσμικές παρεμβάσεις της αγοράς

    6.2. Η μετάδοση της γνώσης ως εμπορευματικό προϊόν

    6.3. Opinion makers – παραπληροφόρηση, αποπροσανατολισμός και χειραγώγηση

    6.4. Τα σκουπίδια του «fast track» Πανεπιστημίου

    6.5. Βασική Έρευνα, τεχνολογική ανάπτυξη και κοινωνική συνείδηση

    ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΒΔΟΜΟ. ΟΙ ΟΛΙΣΘΗΡΕΣ ΑΤΡΑΠΟΙ ΤΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ (1974-2025)

    7.1. Τα πρώτα Ανώτατα Εκπαιδευτικά Ιδρύματα

    7.1.1. Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

    7.1.2. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

    7.1.3. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

    7.2. Η μεταπολιτευτική περίοδος. Νόμος 815/1978

    7.3. Η Μεταρρύθμιση. Ο Νόμος Πλαίσιο 1268/1982

    7.4. Νόμος Σουφλιά (Ν. 2083/1992). Άλλες παρεμβάσεις (1992-2011)

    7.5. Η Αντιμεταρρύθμιση. Ο «Νόμος Διαμαντοπούλου» (4009/2011)

    7.6. Νόμος 4076/2012. Άλλες παρεμβάσεις (2012-2015)

    7.7. Το Πανεπιστήμιο επί κυβέρνησης ΣΥΡΙΖΑ (2015-2019). Νόμοι 4415/2016, 4485/2017, 4589/2019

    7.8. Το Πανεπιστήμιο επί κυβέρνησης ΝΔ (Ι) (2019-2025). Νόμοι 4623/2019, 4777/2021, 4957/2022, 5094/2024

    7.8.1. Το Πανεπιστήμιο επί κυβέρνησης ΝΔ (II). Νόμος 5224/25

    ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΓΔΟΟ. ΟΙ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ – ΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ (II)

    8.1. Η ελληνική περίπτωση

    8.2. Η άναρχη χαρτογράφηση της Ανώτατης Εκπαίδευσης

    8.3. Η υποβάθμιση των Προγραμμάτων Προπτυχιακών Σπουδών

    8.4. Η αποδιάρθρωση των ανθρωπιστικών σπουδών

    8.5. Μεταπτυχιακές σπουδές, κατάρτιση και εμπορευματοποίηση

    8.6. Οι επιχειρηματικοί βραχίονες του Πανεπιστημίου

    8.7. Συμβούλια Διοίκησης: Δυσλειτουργίες και παρακμή

    8.8. Το νέο νομοθετικό πλαίσιο. Ν. 5094/2024: Εγκατάσταση ξένων Πανεπιστημίων

    ΑΝΤΙ ΕΠΙΛΟΓΟΥ

    1. Ανασκόπηση – Τα χαρακτηριστικά της κρίσης του ελληνικού Πανεπιστημίου
    2. Ορισμένες βασικές αρχές
    3. Θέσεις για το Πανεπιστήμιο

    Βιβλιογραφία

    Νοµοθεσία Bιογραφικά Συγγραφέα

    Ο Γ. Π. Τριμπέρης γεννήθηκε στην Αθήνα το 1949. Αριστούχος απόφοιτος του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών (1972), με μεταπτυχιακές σπουδές και Διδακτορικό Δίπλωμα στη Θεωρητική Φυσική της Στερεάς Κατάστασης (Φ.Σ.Κ.) στο Πανεπιστήμιο του St Andrews (Scotland) (1981). Εισήγαγε το μάθημα της (Θεωρητικής) Φυσικής της Στερεάς Κατάστασης στο Τμήμα Φυσικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ) (1982) και συνέβαλε στη δημιουργία του αντίστοιχου Τομέα. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα αποτυπώνονται σε δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά, σε διδακτορικές διατριβές που καθοδήγησε, σε διεθνή και εθνικά συνέδρια και σε βιβλία τα οποία έχει εκδώσει στην Ελλάδα και στο εξωτερικό.

    Σήμερα, είναι ενεργός Ομότιμος Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΕΚΠΑ, το οποίο εξακολουθεί να υπηρετεί από το 1975.

    Διετέλεσε Πρόεδρος του Τμήματος Φυσικής, Διευθυντής του Τομέα Φ.Σ.Κ., Πρόεδρος της Επιτροπής Μεταπτυχιακών Σπουδών και, από την άτυπη λειτουργία του το 1981 έως το 2016, οπότε και τυπικά αφυπηρέτησε, μέλος της Επιτροπής του Προγράμματος Σπουδών του Τμήματός του.

    Επί σειρά ετών υπήρξε μέλος της Διοικούσας Επιτροπής της Πανελλήνιας Ομοσπονδίας Συλλόγων ΔΕΠ (ΠΟΣΔΕΠ) και μέλος του ΔΣ του Συλλόγου ΔΕΠ της Σχολής Θετικών Επιστημών.

    Άρθρα του σχετικά με την Ανώτατη Εκπαίδευση έχουν δημοσιευτεί στις εφημερίδες Ριζοσπάστης, Ελευθεροτυπία, Εφημερίδα των Συντακτών και στην Αυγή, καθώς και στα περιοδικά Ουτοπία, του οποίου υπήρξε ιδρυτικό μέλος, και στα Θέματα Παιδείας. Επίσης, άρθρα του έχουν δημοσιευτεί στις ιστοσελίδες Alfavita.gr και esos.gr και έχουν αναδημοσιευτεί σε πολλές άλλες.

  • Χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας από τους εφήβους: οφέλη, κίνδυνοι και τρόποι λειτουργικής οριοθέτησης

    Χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας από τους εφήβους: οφέλη, κίνδυνοι και τρόποι λειτουργικής οριοθέτησης


    Κωνσταντίνα Παπαλεξοπούλου

    Η ανάπτυξη της τεχνολογίας πληροφοριών, επικοινωνιών και δικτύων τις τελευταίες δεκαετίες, επηρεάζει σημαντικά όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας και την κοινωνική αλληλεπίδραση. H πανδημία του Covid-19, οδήγησε σε σημαντική αύξηση της τεχνολογικής χρήσης ακόμη και σε βασικούς τομείς, όπως η επικοινωνία, η εργασία, η εκπαίδευση, αλλά και η υγειονομική περίθαλψη. Στο παρόν άρθρο, εξετάζονται, αρχικά, οι συνήθειες χρήσης της ψηφιακής τεχνολογίας και των μέσων κοινωνικής δικτύωσης (ΜΚΔ) από τους εφήβους, καθώς και τα οφέλη και οι πιθανοί κίνδυνοι που σχετίζονται με αυτήν. Έπειτα, διερευνώνται οι επιδράσεις της αυξημένης ή προβληματικής τεχνολογικής χρήσης στην σωματική και ψυχική ευεξία, την κοινωνικοποίηση, αλλά και την ακαδημαϊκή επίδοση. Τέλος, μέσα από την ανασκόπηση της επιστημονικής βιβλιογραφίας των τελευταίων ετών, προτείνονται τρόποι οριοθέτησης της χρήσης με σκοπό την ανάπτυξη υγιούς και λειτουργικής σχέσης με τα τεχνολογικά μέσα.

    ΕΙΣΑΓΩΓΗ

    Κατά τη διάρκεια της πανδημίας, η ψηφιοποίηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας προκάλεσε αύξηση της τεχνολογικής χρήσης και για τα νεότερης ηλικίας άτομα, για λόγους που σχετίζονται όχι μόνο με την μαθησιακή διαδικασία αλλά και με την κοινωνικοποίηση (Kastorff et al., 2023; Voss et al., 2023). Τα παιδιά και οι έφηβοι, έρχονται καθημερινά σε επαφή με οθόνες, μέσω συσκευών όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι υπολογιστές/tablet και τα ηλεκτρονικά παιχνίδια (gaming consoles). Οι προβληματισμοί που εγείρονται με αφορμή την αυξημένη χρήση των τεχνολογικών μέσων, αφορούν στις ανισότητες που σχετίζονται με την πρόσβαση, τις ψηφιακές δεξιότητες που απαιτούνται, αλλά και τις επιδράσεις στην ψυχική υγεία και ευεξία (Beaunoyer et al., 2020, Zhang et al., 2024). Οι εξελίξεις που αφορούν στην ψηφιακή τεχνολογία και στα πολυμέσα δραστηριοτήτων που χρησιμοποιούνται πλέον καθημερινά, ανάδειξαν την ανάγκη διερεύνησης της συμπεριφοράς που σχετίζεται με την τεχνολογία («technology-related behavior»), αλλά και τις επιδράσεις της για τους χρήστες (Vargo et al., 2020).

    Τα τελευταία χρόνια, η πρόσβαση των εφήβων στα «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα (smartphones) είναι σχεδόν καθολική (95%), ενώ περίπου οι μισοί (45%) αναφέρουν πως είναι «συνεχώς συνδεδεμένοι», αναφορά που σχετίζεται με την χρήση των ΜΚΔ (Anderson & Jiang, 2018). Τα smartphones λειτουργούν ως μια «προέκταση του χεριού», καθιστώντας τους εφήβους «σύνθετους κυβερνο-οργανισμούς» (cyborgs) (Brailas & Tsekeris, 2014). Μάλιστα, λόγω της εξοικείωσής τους με τις εν λόγω συσκευές, οι έφηβοι των τελευταίων ετών έχουν χαρακτηριστεί ως η «γενιά των οθονών αφής» (Rosin, 2013). Στο πλαίσιο της διαρκώς μεταβαλλόμενης σύμπλοκης τεχνο-κοινωνικής πραγματικότητας, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η μελέτη των συνηθειών χρήσης των τεχνολογικών συσκευών, όπως τα smartphones, και των ΜΚΔ από εφήβους και νεαρούς ενήλικες (Papalexopoulou & Psiachou, 2018).

    ΣΥΝΗΘΕΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΕΦΗΒΟΥΣ: ΟΦΕΛΗ ΚΑΙ ΠΙΘΑΝΟΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ

    Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι έφηβοι χρησιμοποιούν την τεχνολογία για δραστηριότητες όπως η επικοινωνία, η συλλογή και η ανταλλαγή πληροφοριών, η ψυχαγωγία και η μελέτη (Voss et al., 2023). Οι ψηφιακές δεξιότητες που απαιτούνται αφορούν στην «λειτουργία και τη χρήση ψηφιακών μέσων, την αναζήτηση και την επεξεργασία πληροφοριών, την επικοινωνία και τη συνεργασία με την τεχνολογία, την παραγωγή περιεχομένου μέσων και τη χρήση της τεχνολογίας για σκοπούς που σχετίζονται με τη μελέτη» (Kastorff et al., 2023). Χαρακτηριστικά όπως η συχνότητα αλλά και οι λόγοι για τους οποίους χρησιμοποιείται η τεχνολογία από τους εφήβους, επηρεάζονται τόσο από κοινωνικοοικονομικούς παράγοντες, όσο και από παράγοντες όπως το φύλο και το μορφωτικό/εκπαιδευτικό επίπεδο των γονέων. Το κοινό, σε όλες τις περιπτώσεις, χαρακτηριστικό, είναι ότι τα τεχνολογικά μέσα χρησιμοποιούνται περισσότερο για προσωπικούς λόγους (όπως η επικοινωνία με τους φίλους και την οικογένεια) και λιγότερο για λόγους που σχετίζονται με την μελέτη.

    Σύμφωνα με τους Bitto Urbanova και συνεργάτες, η τεχνολογία «αποτελεί έναν εναλλακτικό χώρο όπου οι έφηβοι μπορούν να αναπτυχθούν και να αντιμετωπίσουν διαφορετικές προκλήσεις της ζωής». Στην έρευνά τους, μέσα από συνεντεύξεις με εφήβους ηλικίας περίπου 15 ετών, διερεύνησαν τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβάνονται την τεχνολογία, καθώς και τον ρόλο που διαδραματίζει σε πέντε διαφορετικούς τομείς της ζωής τους: πηγή πληροφοριών (τυπική και μη τυπική εκπαίδευση), «έξυπνη συσκευή» (χρήσιμο εργαλείο), κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, ελεύθερος χρόνος (δημιουργία του εναλλακτικού μου κόσμου) και αυτοανάπτυξη. Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, διαπίστωσαν ότι οι έφηβοι αντιλαμβάνονταν την ψηφιακή τεχνολογία ως ένα υποστηρικτικό εργαλείο, ενώ είναι σε θέση να γνωρίζουν τις ευκαιρίες που σχετίζονται με τη χρήση της (Bitto Urbanova et al., 2023). Παρά τις θετικές αντιλήψεις των εφήβων για τις επιδράσεις της τεχνολογίας στην ζωή και την καθημερινότητά τους, η επιστημονική βιβλιογραφία και έρευνα εστιάζει, συχνά, στους κινδύνους που συνεπάγεται η χρήση της, όπως για παράδειγμα η πρόσβαση στο διαδίκτυο ή η χρήση τω ΜΚΔ.

    Οι συνηθέστερα καταγεγραμμένοι κίνδυνοι αφορούν: ακατάλληλο περιεχόμενο (σεξουαλικό ή επιθετικό περιεχόμενο), διαδικτυακός εκφοβισμός (cyberbullying), διαδικτυακή παρενόχληση, κοινοποίηση προσωπικών πληροφοριών και κοινωνική απομόνωση (Lareki et al., 2017). Η χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας, ειδικά σε εκτεταμένο βαθμό, μπορεί να έχει αρνητικό αντίκτυπο στην ψυχική και συναισθηματική ευεξία των εφήβων. Επιπροσθέτως, η αυξημένη χρήση της τεχνολογίας μπορεί να έχει αρνητικό αντίκτυπο στην σωματική και ψυχική υγεία των νεαρών ατόμων, καθώς και στην ακαδημαϊκή επίδοση (Zhang et al., 2024; Limone & Toto, 2021). Ως προς το φύλο, τα κορίτσια φαίνεται να επηρεάζονται περισσότερο αρνητικά σε ό,τι αφορά στην χρήση ΜΚΔ συγκριτικά με τα αγόρια, τα οποία εμφανίζουν κίνδυνο προβληματικής ενασχόλησης με τα βιντεοπαιχνίδια (Navarro-Martinez & Peña-Acuña, 2022). Επιπλέον, τα κορίτσια βρίσκονται σε περισσότερο ευάλωτη θέση κατά την χρήση του διαδικτύου, ενώ τα αγόρια φαίνεται να χρησιμοποιούν περισσότερο μηχανισμούς αποδέσμευσης (moral disengagement mechanisms) όταν βρίσκονται online. Ωστόσο, αν η ηθική αποδέσμευση λειτουργήσει διαμεσολαβητικά ανάμεσα στο φύλο και την ευαλωτότητα (vulnerability), τότε φαίνεται ότι τα αγόρια είναι πιο εκτεθειμένα, πιθανώς διότι επιδεικνύουν μη ηθικές (immoral) συμπεριφορές. Η ηλικία φαίνεται να συσχετίζεται, επίσης, θετικά με την ευαλωτότητα στο διαδίκτυο (Piccardi et al., 2023).

    ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΚΔ ΣΤΗΝ ΨΥΧΙΚΗ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΗ ΕΥΕΞΙΑ

    Ο Boer και οι συνεργάτες του, βασίζονται στην διάκριση ανάμεσα στην έντονη χρήση (Instensity of Social Media Use) και στην προβληματική χρήση (problematic social media use) των ΜΚΔ. Η έντονη χρήση των ψηφιακών μέσων δεν είναι απαραίτητο ότι σχετίζεται με αρνητικά αποτελέσματα στην ψυχική υγεία και την κοινωνική ζωή των εφήβων. Αντίθετα, η προβληματική χρήση των μέσων κοινωνικής δικτύωσης έχει συσχετιστεί θετικά με λιγότερη ικανοποίηση από την ζωή, συχνότερα ψυχολογικά παράπονα, λιγότερη ικανοποίηση και υψηλότερη αντιλαμβανόμενη πίεση από το σχολείο, λιγότερη υποστήριξη από την οικογένεια και τους φίλους. Σε άλλη έρευνά τους, διερεύνησαν παράγοντες που ενδέχεται να λειτουργούν διαμεσολαβητικά στην σχέση της προβληματικής χρήσης των εν λόγω ψηφιακών μέσων με την ψυχική υγεία τον εφήβων. Τα αποτελέσματα της έρευνας ανέδειξαν την θετική συσχέτιση ανάμεσα στην προβληματική χρήση των ΜΚΔ με καταθλιπτικά συμπτώματα, «ανοδικές κοινωνικές συγκρίσεις» και θυματοποίηση στο διαδίκτυο (κυβερνοθυματοποίηση-cybervictimization) με την πάροδο του χρόνου (Boer et al., 2020; 2021).

    Βασιζόμενοι στην εν λόγω διάκριση, οι Boniel-Nissim και συνεργάτες, διερεύνησαν την σχέση αναμεσά στο εύρος χρήσης και σε παράγοντες όπως η ψυχική και κοινωνική ευεξία (mental and social well-being), καθώς και η χρήση ουσιών. Το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν είναι ότι η προβληματική χρήση, όπως και η μη-ενεργή χρήση συνδέονταν με χαμηλότερα αποτελέσματα ως προς την ψυχική και κοινωνική ευεξία, την χρήση ουσιών (προβληματική χρήση) και την ικανοποίηση από την ζωή (μη ενεργοί χρήστες των ΜΚΔ). Αντίστοιχα, τα ενδιάμεσα επίπεδα χρήσης των ΜΚΔ (ενεργή/έντονη αλλά μη προβληματική χρήση) από τους εφήβους, συνδέονται με θετικότερα αποτελέσματα για την ψυχική και σωματική ευεξία και την κοινωνικοποίηση (Boniel-Nissim et al., 2022).

    Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, η προβληματική χρήση των ΜΚΔ συνίσταται στην παρουσία «ενός προτύπου συμπεριφοράς που χαρακτηρίζεται από συμπτώματα που μοιάζουν με εθισμό. Αυτά περιλαμβάνουν την αδυναμία ελέγχου της χρήσης των ΜΚΔ, την αίσθηση στέρησης όταν δεν τα χρησιμοποιεί το άτομο, την παραμέληση άλλων δραστηριοτήτων υπέρ των ΜΚΔ και την αντιμετώπιση αρνητικών συνεπειών στην καθημερινή ζωή λόγω υπερβολικής χρήσης» (WHO, 2024). Άλλες έρευνες, εστιάζουν στην σχέση ανάμεσα στην χρήση της τεχνολογίας και στην ψυχική υγεία στις περιπτώσεις παιδιών και εφήβων που αντιμετωπίζουν υψηλό κίνδυνο ψυχολογικής επιβάρυνσης (McBride, 2017). Η καθημερινή χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας, κυρίως μέσω του κινητού τηλεφώνου και των δραστηριοτήτων που σχετίζονται με αυτό (π.χ. ανταλλαγή μηνυμάτων) ενδέχεται να συσχετίζεται με συμπτώματα –κατά την ίδια ημέρα (same day symptoms)- της διαταραχής ελλειμματικής προσοχής και υπερκινητικότητας (attention deficit hyperactivity disorder), καθώς και με την διαταραχή διαγωγής (conduct disorder), όπως η επιθετική συμπεριφορά και η απουσία συμμόρφωσης στους κανόνες (George et al., 2018).

    ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΚΑΙ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ ΕΠΙΔΟΣΗ

    Στο σύγχρονο ψηφιακό περιβάλλον, τα τεχνολογικά μέσα και οι δυνατότητες που προσφέρουν, μπορούν να αξιοποιηθούν για σκοπούς που σχετίζονται με την εκπαίδευση. Η ψηφιακή τεχνολογία, επηρεάζει ποικιλοτρόπως τους ακαδημαϊκούς στόχους, ανάλογα με την χρήση της. Στους παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την επίδοση των μαθητών, περιλαμβάνονται η ηλικία έναρξης χρήσης του διαδικτύου, το φύλο, η ευκολία πλοήγησης σε ψηφιακές συσκευές και στο διαδίκτυο, το εύρος χρήσης εκτός του σχολικού περιβάλλοντος (επικοινωνία με συνομηλίκους), καθώς και η αντιλαμβανόμενη ψηφιακή ικανότητα και αυτονομία (digital competence and autonomy) εκ μέρους των νεαρής ηλικίας χρηστών (Navarro-Martinez & Peña-Acuña, 2022).

    Ειδικότερα, η αυξημένη χρήση των ψηφιακών μέσων, καθώς και των ΜΚΔ μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένα ακαδημαϊκά αποτελέσματα. Επιπλέον, η χρήση των ΜΚΔ με σκοπό το διαδικτυακό παιχνίδι συνδέεται με αρνητικά αποτελέσματα ως προς την μαθησιακή διαδικασία, συγκριτικά με την χρήση που σχετίζεται με την κοινωνική αλληλεπίδραση. Ο Jiang, μελέτησε την σχέση ανάμεσα στην συνδεσιμότητα στο διαδίκτυο, το ηλεκτρονικό παιχνίδι, συμπτώματα εξάρτησης από το διαδίκτυο και την ακαδημαϊκή επίδοση χρησιμοποιώντας τον Δείκτη Συνδεσιμότητας στο Διαδίκτυο (Internet Connectivity Index-ICI) (Jiang, 2014). Παρά τις θετικές επιδράσεις της τεχνολογίας όταν σχετίζεται με ακαδημαϊκούς σκοπούς, η αυξημένη χρήση του διαδικτύου μπορεί να αποσπάσει τους μαθητές από τις δραστηριότητες του σχολείου και να μειώσει σημαντικά τον χρόνο που δαπανάται για αυτές.

    Εν συνεχεία, στην έρευνα που πραγματοποίησαν ο Ramírez και οι συνεργάτες του, διερεύνησαν μεταβλητές όπως ο χρόνος που δαπανάται στην χρήση της τεχνολογίας, η έκθεση σε εμπειρίες διαδικτυακού κινδύνου και η διαδικτυακή θυματοποίηση ως προς την συσχέτισή τους με την ακαδημαϊκή επίδοση αλλά και την ικανοποίηση από την ζωή. Οι παραπάνω μεταβλητές συσχετίστηκαν αρνητικά με την ακαδημαϊκή επίδοση, ενώ δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την ικανοποίηση από την ζωή, με εξαίρεση την διαδικτυακή θυματοποίηση (αρνητική συσχέτιση). Το σημαντικό, κατά τους ίδιους, εύρημα ήταν ότι στην μειωμένη ακαδημαϊκή επίδοση που οφείλεται στην ευρεία χρήση τεχνολογικών συσκευών (παρακολούθηση τηλεόρασης, χρήση κινητού τηλεφώνου, διαδικτυακό παιχνίδι) λειτουργεί διαμεσολαβητικά η διαταραχή στις συνήθειες ύπνου (έλλειμα/στέρηση ύπνου). Η έρευνά τους κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η χρήση ψηφιακών τεχνολογιών μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την ευημερία των εφήβων, ενώ η μέτρια χρήση αυτών μπορεί να αποδειχθεί ωφέλιμη για την ευεξία τους (Ramírez et al., 2021).

    Φαίνεται πως η επίδραση της ψηφιακής τεχνολογίας τόσο στην ψυχική ευεξία και την κοινωνική αλληλεπίδραση των εφήβων, όσο και στην ακαδημαϊκή επίτευξη, εξαρτάται από ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά της τεχνολογικής χρήσης. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με την ψηφιακή υπόθεση «Goldilocks» («της Χρυσομαλλούσας»/digital Goldilocks hypothesis), ο κατάλληλος βαθμός χρήσης επιφέρει θετικά οφέλη για το άτομο, συγκριτικά με την υπερβολική ή καθόλου χρήση:

    «Η «πολύ μικρή» χρήση της τεχνολογίας μπορεί να στερεί από τους νέους σημαντικές κοινωνικές πληροφορίες και δραστηριότητες με συνομηλίκους, ενώ η «υπερβολική» χρήση μπορεί να εκτοπίσει άλλες ουσιαστικές δραστηριότητες. Η υπόθεση Goldilocks αξιώνει ότι υπάρχουν εμπειρικά παραγόμενα σημεία ισορροπίας -μέτρια επίπεδα- που είναι «ακριβώς τα κατάλληλα» για τους βέλτιστα συνδεδεμένους νέους» (Przybylski & Weinstein, 2017).

    ΤΡΟΠΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗΣ ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗΣ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

    H περαιτέρω ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών πληροφοριών και επικοινωνιών κατά τα τελευταία χρόνια, με τις εξελίξεις στην τεχνητή νοημοσύνη και τις συσκευές εικονικής πραγματικότητας (virtual reality), καθώς και την διευρυμένη χρήση των ΜΚΔ, αναδιαμορφώνει τις ανάγκες ανάπτυξης δεξιοτήτων και ψηφιακού γραμματισμού εκ μέρους των χρηστών. Οι νέοι του 21ου αιώνα, εξοικειώνονται με αυτό το περιβάλλον -κυριολεκτικά- από την γέννησή τους, γεγονός που έχει οδηγήσει στον χαρακτηρισμό τους ως digitods (για τα παιδιά που γεννήθηκαν μετά το 2008), διαχωρίζοντάς τους από όσους μεγάλωσαν στο μη ψηφιακό περιβάλλον των προηγούμενων δεκαετιών (Limone & Toto, 2022). Η ψηφιακή τεχνολογία αποτελεί το περιβάλλον μέσα στο οποίο οι έφηβοι μαθαίνουν, ανακαλύπτουν τον εαυτό τους και αλληλεπιδρούν με τους γύρω τους.

    Η ψηφιακή τεχνολογία και οι δυνατότητες που προσφέρει στους νεαρούς χρήστες, αξιοποιούνται όλο και περισσότερο για σκοπούς που σχετίζονται με την εκπαίδευση. Ο όρος της ψηφιακής ικανότητας (digital competence) είναι ιδιαίτερα σημαντικός όσον αφορά τις δεξιότητες και την κατανόηση που απαιτείται από τους έφηβους μαθητές στην «κοινωνία της γνώσης» (Gallardo-Echenique et al., 2015). Βασιζόμενοι στην Θεωρία Χρήσεων και Ικανοποίησης (Uses and Gratification Theory), ο Liu και οι συνεργάτες του, διερεύνησαν τον ρόλο του ψηφιακού γραμματισμού ανάμεσα στην χρήση των ΜΚΔ και στην ακαδημαϊκή επίδοση. Η χρησιμότητα της εν λόγω θεωρίας αφορά στην αναγνώριση τόσο των παραγόντων οι οποίοι λειτουργούν ως κίνητρα για την ενασχόληση με τις ψηφιακές πλατφόρμες (άντληση ικανοποίησης), όσο και των αποτελεσμάτων που επιφέρουν, με σκοπό την καλύτερη κατανόηση των συνηθειών χρήσης. Η έρευνα επικεντρώθηκε στις συνήθειες χρήσης φοιτητικού πληθυσμού ως προς μια συγκεκριμένη πλατφόρμα (TikTok) και στον αντίκτυπο στην ακαδημαϊκή επίδοση, λαμβάνοντας υπόψιν τον διαμεσολαβητικό ρόλο του ψηφιακού γραμματισμού (digital literacy), που ορίζεται ως η ικανότητα κριτικής αξιολόγησης και αποτελεσματικής χρήσης των ψηφιακών πλατφορμών. Στις μεταβλητές τις έρευνας περιλαμβάνονταν: η συχνότητα χρήσης, η δέσμευση των φοιτητών/τριών στην μαθησιακή διαδικασία, η αντιλαμβανόμενη χρησιμότητα των ψηφιακών μέσων, η δυνατότητα αυτό-έκφρασης μέσα από αυτά αλλά και η αποφυγή (escapism) του ακαδημαϊκού stress μέσα από την ενασχόληση με την πλατφόρμα. Όλες οι μεταβλητές (εκτός από την συχνότητα χρήσης) βρέθηκαν να συσχετίζονται σημαντικά με την ακαδημαϊκή επίδοση, αλλά και την συμπεριφορά της «απόδρασης».

    Από τα ευρήματα προέκυψε ότι οι χρήστες αξιοποιούν την πλατφόρμα με σκοπό να «αποδράσουν» από το άγχος, καθώς και να εξερευνήσουν και να εκφράσουν διαφορετικές πτυχές της ταυτότητάς τους, οι οποίες μπορεί να μην είναι άμεσα ορατές στην ακαδημαϊκή ή κοινωνική τους ζωή. Συγκεκριμένα, ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται μέσα από την δημιουργία περιεχομένου από τους χρήστες. Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι «πτυχές όπως η αυτοπεποίθηση, η συμμετοχή των φοιτητών και η αντιληπτή συνάφεια συνδέονται θετικά με τη βελτίωση της ακαδημαϊκής επίδοσης» (Liu et al., 2025). Αντίστοιχα, η χρήση της τεχνολογίας έχει υποστηριχθεί, μέσα από πρόσφατες έρευνες, ότι μπορεί να συμβάλει στην ενίσχυση της εκπαιδευτικής διαδικασίας (Wekerle & Kollar, 2022), καθώς και στην βελτίωση της υγείας των εφήβων (Giovanelli et al., 2020).

    Στο σύγχρονο ψηφιακό περιβάλλον, με σκοπό την ενίσχυση της ψυχικής υγείας των μαθητών, έχει διερευνηθεί η ενδεχόμενη θετική επίδραση συσκευών δυνητικής/εικονικής πραγματικότητας. Στην έρευνα της Hugh-Jones και των συνεργατών της (2023), δοκιμάστηκε μια πηγή εικονικής πραγματικότητας με δυνητικά περιβάλλοντα, τα οποία αποσκοπούσαν στον περιορισμό του άγχους που βιώνουν οι μαθητές μέσα από δεξιότητες συναισθηματικής αναγνώρισης και ρύθμισης. Για το σκοπό αυτό, αξιοποιήθηκαν τεχνικές που προάγουν την ενσυνειδητότητα (mindfulness), προσέγγιση η οποία θεωρείται αποτελεσματική στην αντιμετώπιση του άγχους:

    «Εστιάζουμε στην εικονική πραγματικότητα (virtual reality), η οποία περιλαμβάνει τη χρήση τεχνολογίας υπολογιστών για τη δημιουργία ενός τρισδιάστατου προσομοιωμένου περιβάλλοντος που επιτρέπει στον χρήστη να βυθιστεί και να αλληλεπιδράσει με έναν εικονικό κόσμο μέσω της ακοής, της όρασης και της αφής. Τα περιβάλλοντα εικονικής πραγματικότητας παρέχονται μέσω ενός ελαφρού σετ μικροφώνου-ακουστικών που καλύπτει τα μάτια. Το εσωτερικό σετ μικροφώνου-ακουστικών εμφανίζει το προσομοιωμένο περιβάλλον 360 μοιρών με έναν καθηλωτικό τρόπο (δηλαδή, τίποτα άλλο εκτός του σετ μικροφώνου-ακουστικών δεν μπορεί να φανεί) και μπορεί να συνοδεύεται από ήχο».

    Από την ανατροφοδότηση που έλαβαν από τους εκπαιδευτικούς των σχολείων τα οποία συμμετείχαν στην έρευνα, καθώς και από τους εφήβους μαθητές, η χρήση του συγκεκριμένου εργαλείου φαίνεται πως συνέβαλε στην συναισθηματική ρύθμιση των συμμετεχόντων, μέσα από τις τεχνικές ενσυνειδητότητας που αξιοποιήθηκαν. Μάλιστα, μαθητές οι οποίοι παρουσίαζαν σύνθετες ανάγκες ή αντιμετώπιζαν αυξημένες δυσκολίες (ως προς την συμπεριφορά, την διαπροσωπική αλληλεπίδραση ή την ικανότητα συγκέντρωσης), ενισχύονταν σημαντικά μετά την έκθεση στα δυνητικά περιβάλλοντα, τα οποία παρείχαν ένα ήρεμο, περιορισμένο σε ερεθίσματα πλαίσιο.

    Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, στα οφέλη της υπεύθυνης χρήσης («συχνή αλλά μη προβληματική χρήση») των ΜΚΔ για τους νέους, συμπεριλαμβάνονται η ισχυρότερη υποστήριξη από συνομηλίκους και η κοινωνική διασύνδεση. Μερικές καλές πρακτικές που μπορούν να εφαρμόσουν τόσο οι γονείς όσο και οι εκπαιδευτικοί, είναι η υποστήριξη των νέων στην ανάπτυξη δεξιοτήτων ψηφιακού γραμματισμού, η προώθηση υγιών διαδικτυακών συμπεριφορών, η παροχή υποστήριξης σε όσους διατρέχουν κίνδυνο προβληματικής χρήσης, η ύπαρξη βελτιωμένων ψηφιακών περιβαλλόντων και η εκπαίδευση με στόχο την ενδυνάμωση των νέων να πλοηγούνται με ασφάλεια σε διαδικτυακούς χώρους (WHO, 2024).

    ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

    Η περίοδος της εφηβείας χαρακτηρίζεται από αναπτυξιακές αλλαγές, κατά την διάρκεια των οποίων το άτομο διαμορφώνεται ως προσωπικότητα σε μια διαδικασία προετοιμασίας για την ενηλικίωση. Οι Giovanelli και συνεργάτες, αποκαλούν αυτές τις αλλαγές «αναπτυξιακά παράθυρα ευκαιριών», κατά τα οποία οι έφηβοι βρίσκουν ορισμένα τεχνολογικά μέσα ιδιαίτερα ελκυστικά ή συναρπαστικά στο πλαίσιο της εξερεύνησης και της κοινωνικής αλληλεπίδρασης. Δεδομένου ότι η εφηβική ηλικία χαρακτηρίζεται από αναπτυξιακή πλαστικότητα, ο ψηφιακός κόσμος αποτελεί ένα σημαντικό πλαίσιο για την παροχή παρεμβάσεων, καθώς και έναν απαραίτητο χώρο για την προώθηση προσαρμοστικών συμπεριφορών. Στο άρθρο τους, αναδεικνύεται η ανάγκη λήψης προληπτικών μέτρων, όπως η διδασκαλία της υγιούς συμμετοχής στην επεξεργασία πληροφοριών, της αυτορρύθμισης και του τεχνολογικού γραμματισμού κατά τη διάρκεια των εφηβικών «παραθύρων ευκαιρίας», μέσα από την συνεργασία ειδικών από τα σχετικά επιστημονικά πεδία (developmental science perspective), όπως οι αναπτυξιακές επιστήμες, καθώς και οι επιστήμες υγείας και υπολογιστών (Giovanelli et al., 2020).

    Εν κατακλείδι, είναι γεγονός ότι η συζήτηση γύρω από την ανάπτυξη της ψηφιακής τεχνολογίας και τις επιδράσεις της στην ανθρώπινη ζωή και καθημερινότητα διευρύνεται συνεχώς, αναδεικνύοντας πιθανούς κινδύνους και αναζητώντας αποτελεσματικούς τρόπους για την αντιμετώπισή τους. Το παρόν άρθρο, επιχείρησε να «φωτίσει» ορισμένες πλευρές του ζητήματος της αλληλεπίδρασης των εφήβων με την τεχνολογία και τις δυνατότητες που προσφέρει σε τομείς όπως η εκπαίδευση, η επικοινωνία, αλλά και η αυτό-ανάπτυξη. Οι επιδράσεις της χρήσης των συσκευών τεχνολογίας, όπως τα κινητά τηλέφωνα και οι κονσόλες παιχνιδιών, και των δραστηριοτήτων που προσφέρονται (πρόσβαση στο διαδίκτυο, ΜΚΔ) επηρεάζονται σημαντικά από παράγοντες όπως η συχνότητα και ο σκοπός για τον οποίο αξιοποιούνται. Δεδομένου ότι η «ψηφιακή εποχή», αποτελεί το πλαίσιο της δραστηριότητας των σημερινών εφήβων, καθώς και όσων ακολουθούν, αναδεικνύεται η ανάγκη διαμόρφωσης ενός ασφαλούς περιβάλλοντος που θα βασίζεται στην εκπαίδευση όλων των εμπλεκόμενων μερών, με σκοπό την απόκτηση υγιούς σχέσης με τα τεχνολογικά μέσα.

    Βιβλιογραφία

    Anderson, M., & Jiang, J., 2018. Teens, social media & technology 2018. Pew research center 31, 1673-1689.

    Beaunoyer, E., Dupéré, S., & Guitton, M., J., 2020. COVID-19 and digital inequalities: Reciprocal impacts and mitigation strategies. Computers in human behavior 111, 106424. https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106424

    Bitto Urbanova, L., Madarasova Geckova, A., Dankulincova Veselska, Z., Capikova, S., Holubcikova, J., van Dijk, J. P., & Reijneveld, S. A. (2023). Technology supports me: Perceptions of the benefits of digital technology in adolescents. Frontiers in psychology 13, 970395. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.970395

    Boer, M., Stevens, G. W., Finkenauer, C., de Looze, M. E., & van den Eijnden, R. J., 2021. Social media use intensity, social media use problems, and mental health among adolescents: Investigating directionality and mediating processes. Computers in Human Behavior 116, 106645. https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106645

    Boer, M., Van Den Eijnden, R., J., Boniel-Nissim, M., Wong, S., L., Inchley, J. C., Badura, et al., 2020. Adolescents’ intense and problematic social media use and their well-being in 29 countries. Journal of adolescent health, 66(6), S89-S99. https://doi.org/10.1016/j.jadohealth.2020.02.014

    Boniel-Nissim, M., van den Eijnden, R., J., Furstova, J., Marino, C., Lahti, H., Inchley, J., et al., 2022. International perspectives on social media use among adolescents: Implications for mental and social well-being and substance use. Computers in Human Behavior 129, 107144. https://doi.org/10.1016/j.chb.2021.107144

    Brailas, A., & Tsekeris, C., 2014. Social behaviour in the internet era: Cyborgs, adolescents and education. European Journal of Social Behaviour 1(1), 1-4.

    Gallardo-Echenique, E. E., de Oliveira, J. M., Marqués-Molias, L., Esteve-Mon, F., Wang, Y., & Baker, R., 2015. Digital competence in the knowledge society. MERLOT Journal of Online Learning and Teaching 11(1).

    George, M. J., Russell, M. A., Piontak, J. R., & Odgers, C. L., 2018. Concurrent and subsequent associations between daily digital technology use and high-risk adolescents’ mental health symptoms. Child development 89(1), 78-88. 10.1111/cdev.12819

    Giovanelli, A., Ozer, E. M., & Dahl, R. E., 2020. Leveraging technology to improve health in adolescence: A developmental science perspective. Journal of Adolescent Health 67(2), S7-S13. https://doi.org/10.1016/j.jadohealth.2020.02.020

    Hugh-Jones, S., Ulor, M., Nugent, T., Walshe, S., & Kirk, M., 2023. The potential of virtual reality to support adolescent mental well-being in schools: A UK co-design and proof-of-concept study. Mental Health & Prevention 30, 200265. https://doi.org/10.1016/j.mhp.2023.200265

    Jiang Q., 2014. Internet addiction among young people in China: Internet connectedness, online gaming, and academic performance decrement. Internet Research 24(1), 2-20. https://doi.org/10.1108/IntR-01-2013-0004

    Kastorff, T., Sailer, M., & Stegmann, K., 2023. A typology of adolescents’ technology use before and during the COVID-19 pandemic: A latent profile analysis. International Journal of Educational Research 117, 102136. https://doi.org/10.1016/j.ijer.2023.102136

    Lareki, A., de Morentin, J., I., M., Altuna, J., & Amenabar, N., 2017. Teenagers’ perception of risk behaviors regarding digital technologies. Computers in Human Behavior 68, 395-402. https://dx.doi.org/10.1016/j.chb.2016.12.004

    Limone, P., & Toto, G., A., 2021. Psychological and emotional effects of digital technology on children in COVID-19 pandemic. Brain sciences 11(9), 1126. https://doi.org/10.3390/brainsci11091126

    Limone, P., & Toto, G., A., 2022. Psychological and emotional effects of digital technology on digitods (14–18 years): A systematic review. Frontiers in Psychology 13 938965. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.938965

    Liu, J., Adnan, H., M., & Aziz, N., I., B., 2025. The Role of Digital Literacy in Mitigating the Effects of Social Media Usage on Academic Performance: A Study of TikTok Users in Higher Education Institutions in China. Studies in Media and Communication 14(1). 10.11114/smc.v14i1.7971

    McBride, D., L., 2017. Daily digital technology use linked to mental health symptoms for high-risk adolescents. Journal of Pediatric Nursing: Nursing Care of Children and Families 36, 254-255. https://dx.doi.org/10.1016/j.pedn.2017.06.003

    Navarro-Martinez, O., & Peña-Acuña, B., 2022. Technology usage and academic performance in the Pisa 2018 report. Journal of New Approaches in Educational Research 11(1), 130-145. https://doi.org/10.7821/naer.2022.1.735

    Papalexopoulou, K., & Psiachou, K., 2018. Smartphones and their use by teenagers and young adults-differences and similarities: A case study. Homo Virtualis, 1(1), 53-68. https://doi.org/10.12681/homvir.19071

    Piccardi, L., Burrai, J., Palmiero, M., Quaglieri, A., Lausi, G., Cordellieri, et al., 2023. A cross-sectional study of gender role adherence, moral disengagement mechanisms and online vulnerability in adolescents. Heliyon 9(8). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18910

    Przybylski, A., K., & Weinstein, N., 2017. A large-scale test of the goldilocks hypothesis: quantifying the relations between digital-screen use and the mental well-being of adolescents. Psychological science 28(2), 204-215. https://doi.org/10.1177/0956797616678438

    Ramírez, S., Gana, S., Garcés, S., Zúñiga, T., Araya, R., & Gaete, J., 2021. Use of technology and its association with academic performance and life satisfaction among children and adolescents. Frontiers in psychiatry 12, 764054.

    Rosin, H., 2023. The touch-screen generation. The Atlantic 4, https://www.theatlantic.com/magazine/archive/2013/04/the-touch-screen-generation/309250/. Ημερομηνία ανάκτησης 20/3/2026

    Vargo, D., Zhu, L., Benwell, B., & Yan, Z., 2021. Digital technology use during COVID‐19 pandemic: A rapid review. Human Behavior and Emerging Technologies 3(1), 13-24. 10.1002/hbe2.242

    Voss, C., Shorter, P., Mueller-Coyne, J., & Turner, K., 2023. Screen time, phone usage, and social media usage: Before and during the COVID-19 pandemic. Digital health 9, 20552076231171510. 10.1177/20552076231171510

    Wekerle, C., & Kollar, I., 2022. Using technology to promote student learning? An analysis of pre-and in-service teachers’ lesson plans. Technology, Pedagogy and Education 31(5), 597-614. https://doi.org/10.1080/1475939X.2022.2083669

    World Health Organization (WHO), 2024. Teens, screens and mental health. Ανακτήθηκε από: https://www.who.int/europe/news/item/25-09-2024-teens–screens-and-mental-health

    Zhang, R., Jiang, Q., Cheng, M., & Rhim, Y., T., 2024. The effect of smartphone addiction on adolescent health: the moderating effect of leisure physical activities. Psicologia: Reflexão e Crítica 37(1), 23. https://doi.org/10.1186/s41155-024-00308-z

  • Oμιλία του Δρ. Αναστάσιου Ρούσσου με θέμα: «Συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης για Εικόνες και Βίντεο: Δημιουργικότητα, Κίνδυνοι και Κοινωνικές Επιπτώσεις»

    Oμιλία του Δρ. Αναστάσιου Ρούσσου με θέμα: «Συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης για Εικόνες και Βίντεο: Δημιουργικότητα, Κίνδυνοι και Κοινωνικές Επιπτώσεις»

    Το InScience.gr σας παρουσιάζει την ομιλία του Δρ. Αναστάσιου Ρούσσου, Διευθυντή Ερευνών στο Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) με θέμα: «Συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης για Εικόνες και Βίντεο: Δημιουργικότητα, Κίνδυνοι και Κοινωνικές Επιπτώσεις», που διοργανώθηκε την Τετάρτη 11 Φεβρουαρίου 2026.

    Περίληψη:

    Τα τελευταία χρόνια, τα συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης για εικόνες και βίντεο έχουν αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούμε, αναλύουμε και καταναλώνουμε οπτικό περιεχόμενο. Σήμερα, η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να παράγει εικόνες και βίντεο υψηλού ρεαλισμού, να αναγνωρίζει εκφράσεις προσώπου και να δημιουργεί εικονικούς ανθρώπους που αλληλεπιδρούν με τους χρήστες. Τα συστήματα αυτά προσφέρουν νέες προοπτικές σε διάφορους τομείς, όπως οι τέχνες, η εκπαίδευση, η αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή, οι τεχνολογίες νοηματικής γλώσσας και η υγεία. Την ίδια στιγμή όμως, η ευρεία χρήση αυτών των συστημάτων εγείρει σημαντικά κοινωνικά ερωτήματα και ανησυχίες.

    Στην ομιλία αυτή, θα εξετάσουμε τόσο τις δημιουργικές δυνατότητες όσο και τους κινδύνους των συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης για εικόνες και βίντεο, βασιζόμενοι στις πρόσφατες επιστημονικές εξελίξεις. Θα συζητήσουμε ζητήματα όπως η προκατάληψη και τα στερεότυπα, ο αντίκτυπος στην καλλιτεχνική δημιουργία, ο τρόπος με τον οποίο το κοινό αντιλαμβάνεται το περιεχόμενο που παράγεται από Τεχνητή Νοημοσύνη, καθώς και οι ηθικές ευθύνες που προκύπτουν. Στόχος της ομιλίας είναι να συμβάλει σε μια πιο κριτική και ενημερωμένη κατανόηση των τεχνολογιών αυτών και των κοινωνικών τους επιπτώσεων.

    ΣΥΝΤΟΜΟ ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ:

    Ο Δρ. Τάσος Ρούσσος είναι Διευθυντής Ερευνών (Ερευνητής Α’) στο Ινστιτούτο Πληροφορικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ). Ανέλαβε αυτόν τον ρόλο τον Ιανουάριο του 2025, έχοντας προηγουμένως διατελέσει Κύριος Ερευνητής (Ερευνητής Β’) στο ίδιο Ινστιτούτο (2019-2024).

    Πριν ενταχθεί στο ΙΤΕ, ήταν Lecturer στην Επιστήμη Υπολογιστών στο University of Exeter και Fellow του Alan Turing Institute στο Ηνωμένο Βασίλειο. Πριν από αυτές τις θέσεις, ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Imperial College London, στο University College London και στο Queen Mary, University of London του Ηνωμένου Βασιλείου. Σπούδασε Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών (Διδακτορικό 2010, Δίπλωμα 2005) στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

    Η έρευνα του Δρ. Ρούσσου ειδικεύεται στην τρισδιάστατη όραση υπολογιστών και στη βαθιά μάθηση. Το επίκεντρο της τρέχουσας έρευνάς του είναι η ανάπτυξη νέων μεθόδων για λεπτομερή τρισδιάστατη μοντελοποίηση, ανακατασκευή και σύνθεση αντικειμένων και σκηνών του πραγματικού κόσμου με βάση οπτικά δεδομένα.

    Ο Δρ. Ρούσσος έχει δημοσιεύσει 13 άρθρα σε κορυφαία διεθνή περιοδικά Όρασης Υπολογιστών, Βιομετρίας, Μηχανικής Μάθησης και Επιστημών Απεικόνισης, 33 εργασίες σε διεθνή συνέδρια με κριτές, συμπεριλαμβανομένων των κορυφαίων συνεδρίων Όρασης Υπολογιστών, Αναγνώρισης Προτύπων και Επαυξημένης Πραγματικότητας, καθώς και 2 κεφάλαια βιβλίων.
    Προσωπική ιστοσελίδα: http://users.ics.forth.gr/~troussos

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:20 Εισαγωγή – Χαιρετισμός
    00:04:16 Ομιλία
    00:59:05 Ερωτήσεις
    00:59:40 Ποιες κατευθύνσεις έρευνας θεωρούνται σήμερα λιγότερο προβεβλημένες αλλά ενδέχεται να διαμορφώσουν ριζικά το μέλλον της τεχνητής νοημοσύνης στον οπτικοακουστικό τομέα;
    01:02:52 Πώς μπορεί η εκπαίδευση και η ψηφιακή παιδεία να συμβάλουν στην κριτική κατανόηση και χρήση αυτών των τεχνολογιών από τους πολίτες;
    01:05:21 Πώς επηρεάζει η αυτοματοποίηση της παραγωγής περιεχομένου την αγορά εργασίας στους τομείς της τέχνης, του κινηματογράφου και των μέσων ενημέρωσης;
    01:07:08 Με ποιους μηχανισμούς μπορούμε να διασφαλίσουμε διαφάνεια και λογοδοσία στη λειτουργία αυτών των συστημάτων;
    01:09:25 Τα σύνολα δεδομένων για την εκπαίδευση των μοντέλων αυτών πώς κατασκευάζονται και πώς παρέχονται στους ενδιαφερόμενους που θέλουν να εκπαιδεύσουν ένα μοντέλο;
    01:12:25 Γιατί να υπάρξει επόμενος «χειμώνας» για την TN εφόσον η εκπαίδευση των μοντέλων βασίζεται στον τεράστιο όγκο δεδομένων εκπαίδευσης τον οποίο μπορούν πλέον να τον παράγουν “μόνα” τους συνθετικά;
    01:14:20 Από κανονιστική σκοπιά, σε ποιον βαθμό το AI Act αντιμετωπίζει επαρκώς σήμερα τη γενετική ΤΝ στη δημιουργία εικόνας και βίντεο; Δεδομένου του ρυθμού καινοτομίας, θεωρείτε ότι υπάρχει κίνδυνος να καταστεί σύντομα το AI Act παρωχημένο και πώς διαμορφώνεται το μελλοντικο ρυθμιστικό τοπίο;