Tag: history of science

  • ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ, Η ΝΕΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ: Ή η αντικατάσταση (;) της ψυχολογίας από την τεχνητή νοημοσύνη

    ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ, Η ΝΕΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ: Ή η αντικατάσταση (;) της ψυχολογίας από την τεχνητή νοημοσύνη

    Γιώργος Βασιλείου / Συλλέγοντας το απόσταγμα ( πεμπτουσία) της ζωής / Λάδι σε καμβά 130 x 100 cmΠΕΡΙΛΗΨΗ

    Τα επιτεύγματα της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) εγείρουν πλήθος συζητήσεων οι οποίες πλέον αποκτούν διεπιστημονικό χαρακτήρα. Αυτό είναι ενδεικτικό του ρόλου και της επίδρασης της χρήσης συστημάτων ΤΝ στην κοινωνική πραγματικότητα. Παράλληλα όμως οι συζητήσεις αυτές συχνά έχουν ασταθείς βάσεις μη λαμβάνοντας υπόψη τι ακριβώς συμβαίνει σε επίπεδο παραγωγής και εφαρμογής των τεχνολογιών αυτών. Στην ίδια κατεύθυνση απουσιάζει μια κατανόηση της ιστορικής διαμόρφωσης του πεδίου. Μια τέτοια σημαντική διάσταση που σπανίως εξετάζεται ενδελεχώς είναι ο ρόλος της ψυχολογίας στη διαμόρφωση της ΤΝ. Στο παρόν άρθρο θα παρουσιάσουμε μια πλευρά της αλληλεπίδρασης ψυχολογίας-ΤΝ και τις επιπτώσεις στο πεδίο της ψυχολογίας.ΓΙΑΤΙ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ;

    Η ψυχολογία, όπως και άλλες κοινωνικές επιστήμες, συγκροτείται ως αυτόνομη επιστήμη τον 19ο αιώνα. H ψυχολογία ως επιστημονικό πεδίο παρουσιάζει μια ιδιαιτερότητα, η οποία έγκειται σε δύο χαρακτηριστικά. Πρώτον αυτός ο κλάδος εστιάζεται στην έρευνα  της ενδότερης ψυχικής ζωής του νεωτερικού υποκειμένου, της ιδιωτικής, υποκειμενικής του εμπειρίας. Δεύτερον ο εν λόγω κλάδος  εντοπίζεται στο μεταίχμιο κοινωνικών και φυσικών επιστημών, καθώς η μελέτη αφορά τόσο το κοινωνικό υποκείμενο όσο και το βιολογικό υπόβαθρο των χαρακτηριστικών που αποδίδονται σε αυτό. Χαρακτηριστικό της ψυχολογίας ως επιστημονικού κλάδου είναι ότι δεν αποτελεί ένα ομοιογενές πεδίο. Ήδη από τον 19ο αιώνα εμφανίζονται διαφορετικές ψυχολογικές θεωρίες με διαφορετικές –και συχνά αντικρουόμενες– φιλοσοφικές παραδοχές, οι οποίες επηρεάζουν και την ταξινόμηση της ψυχολογίας ως φυσικής ή κοινωνικής επιστήμης. Αυτή η ιδιοτυπία της ψυχολογίας ως προς τη φύση και τη μέθοδο εξήγησης των νοητικών φαινομένων είναι συνυφασμένη με την εδραίωσή της ως επιστήμης τον 20ό αιώνα. Πολλές/-οι ιστορικοί της ψυχολογίας καθώς και επιστήμονες του πεδίου μιλούν για την κρίση της ψυχολογίας ως κάτι που εμφανίζεται ταυτόχρονα με τη γέννηση του πεδίου (Mülberger & Sturm, 2012).

    Στον 20ό αιώνα η κρίση της ψυχολογίας καθώς και οι τρόποι επίλυσης των θεωρητικών και μεθοδολογικών ζητημάτων που πηγάζουν από αυτήν απέκτησαν νέο χαρακτήρα με την εμφάνιση των εννοιών της πληροφορίας και του υπολογισμού. Σε αυτή τη διεργασία καταλυτική ήταν η εδραίωση της κυβερνητικής (cybernetics) μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο. Η κυβερνητική ενέταξε στον εννοιολογικό της εξοπλισμό τις έννοιες της πληροφορίας και του υπολογισμού και επεκτάθηκε στη μελέτη κάθε φαινομένου (κοινωνικού και φυσικού) βάσει της παραδοχής πως όλα τα φαινόμενα διέπονται από τις ίδιες αρχές του ελέγχου και της επικοινωνίας (Wiener, 1948). Η κυβερνητική προώθησε τη γνωσιακή επανάσταση στα μέσα του 20ού αιώνα που μετασχημάτισε θεμελιωδώς πλήθος επιστημονικών πεδίων (ψυχολογία, γλωσσολογία, κοινωνιολογία κ.α.) και οδήγησε στην εμφάνιση νέων (τεχνητή νοημοσύνη, νευροεπιστήμες, γνωσιακή επιστήμη κ.α.).Ως γνωσιακή επανάσταση αναφέρεται η θεωρητική στροφή που υιοθέτησε το μοντέλο του νου ως μηχανής επεξεργασίας πληροφοριών και επηρέασε πλήθος επιστημονικών πεδίων. Η ανάπτυξη της θεωρίας της πληροφορίας και του ψηφιακού ηλεκτρονικού υπολογιστή τις δεκαετίες 1940-1950 που προηγήθηκαν της γνωσιακής επανάστασης ήταν κομβική για την προώθηση της τελευταίας. Η γνωστική ψυχολογία αναδύθηκε την ίδια περίοδο ως αποτέλεσμα της γνωσιακής επανάστασης και μελετούσε τον νου ως μηχανή επεξεργασίας πληροφοριών. Γι’ αυτό και την πρώτη περίοδο αναφερόταν ως ψυχολογία της επεξεργασίας πληροφοριών. Το παράδειγμα της θεωρίας της πληροφορίας παρέμεινε κομβικό για την γνωστική ψυχολογία, αλλά στην πορεία εμφανίστηκαν διάφορα μοντέλα στην προσπάθεια να εξηγηθούν οι γνωστικές λειτουργίες βάσει του παραλληλισμού νου-υπολογιστή.Η επίδραση της κυβερνητικής στα διάφορα επιστημονικά πεδία αποτελεί το πλαίσιο εντός του οποίου διαδόθηκε η μεταφορά ανθρώπου-μηχανής και συγκεκριμένα η μεταφορά του εγκεφάλου/νου ως υπολογιστή. Στο παρόν άρθρο θα εξετάσουμε τον ρόλο που διαδραμάτισε η ψυχολογία κατά τη διαμόρφωση του πεδίου της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) και τις επιδράσεις της ανάπτυξης της τελευταίας στην ψυχολογία, ούτως ώστε να εξεταστεί η μεταξύ τους σχέση στην διαδικασία εκμηχάνισης των νοητικών διαδικασιών. Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι στο παρόν άρθρο εξετάζεται η ιστορική διαμόρφωση του πεδίου της ΤΝ. Αυτό σημαίνει ότι οι παγιωμένες θέσεις που εμφανίζονται στο πεδίο σήμερα δεν είχαν τέτοιον χαρακτήρα κατά τις πρώτες τρεις δεκαετίες που θα εξετάσουμε. Αυτό ακριβώς είναι το πλαίσιο εντός του οποίου εξετάζεται ο ρόλος της ψυχολογίας: η αλληλεπίδραση των πεδίων και η διαδικασία οριοθέτησης του νέο-αναδυόμενου πεδίου της ΤΝ με επίκεντρο το επίδικο ζήτημα της μελέτης και εξήγησης των νοητικών διαδικασιών ως μέρος της διαδικασίας εκμηχάνισής τους.Ως εκμηχάνιση των νοητικών διαδικασιών αναφέρεται η διαδικασία κατά την οποία πλευρές της ανθρώπινης γνωστικής ικανότητας (cognition) μεταφέρονται σε μηχανικές συναρμογές. Τέτοιες πλευρές είναι, για παράδειγμα, η επίλυση προβλημάτων, η λήψη αποφάσεων, η ταξινόμηση δεδομένων κ.ο.κ. Προκειμένου να επιτευχθεί η εκμηχάνιση των νοητικών διαδικασιών προηγουμένως απαιτείται η μοντελοποίησή τους με συγκεκριμένο τρόπο: η ανάδειξη ομοιοτήτων στη λειτουργία του νου/εγκεφάλου με τον ψηφιακό ηλεκτρονικό υπολογιστή ως η μηχανική συναρμογή που εκτελεί εργασίες αντίστοιχες με αυτές του νου/εγκεφάλου. Τέτοιου είδους μοντέλα αναπτύχθηκαν, μεταξύ άλλων, από την ΤΝ και τη γνωστική ψυχολογία.ΜΙΑ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ

    Η εποχή της ΤΝ αναδύθηκε ως η σύνδεση του υπολογισμού και της γνωστικής ικανότητας (cognition). Πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις μπορούν να αξιοποιηθούν στη συζήτηση της μεταξύ τους σχέσης. Για παράδειγμα, η φιλοσοφία του νου –και εν μέρει η γνωσιακή επιστήμη– θέτει το πλαίσιο συζήτησης προσεγγίζοντας ή ορίζοντας τις δύο έννοιες και εστιάζοντας στις ομοιότητες και τις διαφορές τους, συνήθως με αφηρημένο τρόπο (βλ. για παράδειγμα Chalmers, 1995· Churchland & Churchland, 1990· Putnam, 1960). Στο παρόν άρθρο φιλοδοξούμε να αποφύγουμε τη συνήθη αντίληψη ότι οι έννοιες αυτές είναι σταθερές. Για τον λόγο αυτό η ανάλυση κατευθύνεται από τα παρακάτω ερωτήματα: Πώς κατέληξαν οι έννοιες του υπολογισμού και της γνωστικής ικανότητας να αποτελούν το αντικείμενο της ΤΝ; Ποιες ήταν οι φιλοδοξίες της ΤΝ; Ποιος είναι ο ρόλος της ψυχολογίας σε αυτές τις διαδικασίες;

    Όταν συζητά κανείς για την ΤΝ διάφοροι περιορισμοί προκύπτουν κυρίως λόγω του μεγέθους των εξελίξεων στο πεδίο καθώς και του εύρους των εφαρμογών: αναγνώριση προτύπων, σημασιολογική αναπαράσταση (semantic representation), ευρετικά προγράμματα (heuristic programs), επεξεργασία φυσικής γλώσσας (natural language processing), έμπειρα συστήματα (expert systems), ρομπότ, μηχανική μάθηση (machine learning) κ.λπ. Στην προσπάθειά μας να προσεγγίσουμε τα προαναφερθέντα ερωτήματα θα επικεντρωθούμε στις θεωρητικές εξελίξεις του πεδίου. Η επιλογή αυτή δικαιολογείται από τις πρώιμες εξελίξεις στην ΤΝ, οι οποίες βασίζονται κυρίως στο έργο των Allen Newell και Herbert Simon –δηλαδή στη δημιουργία του θεωρητικού πλαισίου που άνοιξε τον δρόμο για το κίνημα που είχε ήδη ξεκινήσει με την κυβερνητική– καθώς και από την κυρίαρχη αφήγηση της ιστορίας της ΤΝ. Η εστίαση στις θεωρητικές εξελίξεις δικαιολογείται περαιτέρω από τη θεματική του άρθρου, δηλαδή την εξέταση του ανθρώπου ως μηχανή, του εγκεφάλου ως υπολογιστή και του αντίκτυπου αυτής της προοπτικής στην ψυχολογία. Αν και η σύνδεση της λειτουργίας ανθρώπου-υπολογιστή/μηχανής ήταν διαδεδομένη πριν από την έλευση της ΤΝ, μόνο μέσω της ΤΝ αυτή η μεταφορά κατέστη το καθολικό πρίσμα μέσα από το οποίο εξετάζεται η διανοητική ζωή του υποκειμένου. Η ΤΝ μετέτρεψε την προσέγγιση αυτή σε επιστημονική θεωρία.

    Ένα από τα ζητήματα που προκύπτουν κατά την αξιολόγηση των παρελθοντικών επιτευγμάτων της ΤΝ και την εξέταση της ιστορικής της διαμόρφωσης είναι η δυσκολία κατηγοριοποίησης των διάφορων  θεωρητικών και πρακτικών εξελίξεων· να διαχωριστεί δηλαδή η θεωρία από την πράξη στην αποτίμηση της συνολικής εξέλιξης του πεδίου. Παρ’ όλα αυτά, η σύγκρουση μεταξύ αυτών που προσδιορίζονταν ως neats (καθαροί, τακτοποιημένοι) και scruffies (ατημέλητοι) ήταν κάτι που χαρακτήριζε το πεδίο και δύναται να υποδείξει έναν τρόπο εξέτασης της ιστορικής της διαμόρφωσης. Οι scruffies ασχολούνταν με τα συστήματα που αποτελούνται από ένα σύνολο από ρουτίνες οι οποίες προέκυπταν πειραματικά και σχεδιάζονταν για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων, ενώ οι neats ασχολούνταν με τα προγράμματα που βασίζονται σε θεωρητικά θεμελιωμένες αρχές (Nilsson, 2010). Πολλά μπορούν να ειπωθούν για τη διάκριση μεταξύ neats και scruffies. Εδώ αρκεί να τονιστεί ότι η διάκριση παρουσιάζει μια μεθοδολογική διάσταση. Οι πρώτες τρεις δεκαετίες της εδραίωσης της ΤΝ χαρακτηρίστηκαν από άφθονη χρηματοδότηση, κυρίως από στρατιωτικά προγράμματα, όμως αρκετά σύντομα υπήρξε αυτό που χαρακτηρίζεται ως «χειμώνας της ΤΝ», μια περίοδος που χαρακτηρίζεται από επιφύλαξη και απογοήτευση από τις μεγαλεπήβολες υποσχέσεις των προηγούμενων χρόνων (Nilsson, 2010). Αυτή η περίοδος σταματάει στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και η σημαντική ανάπτυξη που γνώρισε το πεδίο αποδίδεται στην υπαγωγή της ΤΝ στην επιστημονική μέθοδο, η οποία μεθοδολογικά συνδέεται με την επικράτηση των neats έναντι των scruffies (Norvig & Russell, 2021). Το γεγονός ότι η ΤΝ απέκτησε status επιστημονικού κλάδου αποδίδεται λοιπόν στο ότι δεν βασίστηκε σε συγκεκριμένα συστήματα που αναπτύχθηκαν, αλλά στη συγκεκριμένη εννοιολογική σύλληψη του αντικειμένου της που επετεύχθη στο θεωρητικό πλαίσιο της ΤΝ. Στον πυρήνα της εννοιολογικής σύλληψης εμφανίζεται με διάφορους τρόπους η διαδικασία εκμηχάνισης των νοητικών διαδικασιών.

    ΔΙΑΜΑΧΕΣ ΕΝΤΟΣ ΚΑΙ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ

    Στις περισσότερες αφηγήσεις για τη διαμόρφωση της ΤΝ ως επιστημονικού κλάδου αναφέρεται ότι εξαρχής υπήρχε μια διαμάχη σχετικά με το καταλληλότερο θεωρητικό μοντέλο που θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση πτυχών της ανθρώπινης νόησης. Από τη μία πλευρά, οι Allen Newell, John Shaw και Herbert Simon πρότειναν το πρόγραμμα Logic Theorist, ως μια εξήγηση της παρατηρούμενης συμπεριφοράς «που παρέχεται από ένα πρόγραμμα που αποτελείται από πρωταρχικές (primitive) πληροφοριακές διεργασίες το οποίο παράγει αυτή τη συμπεριφορά» (Newell, Shaw & Simon, 1958: 151). Το πρόγραμμα έμεινε γνωστό ως χαρακτηριστικό παράδειγμα της συμβολικής ΤΝ, θεμελιωμένο στο παράδειγμα της (συμβολικής) επεξεργασίας πληροφοριών. Από την άλλη πλευρά, υπήρχαν θεωρίες όπως το αντίληπτρο (νευρώνας Perceptron) του Rosenblatt (Rosenblatt, 1958), το Pandemonium του Selfridge (Selfridge, 1959) και, αργότερα, το μοντέλο παράλληλης-κατανεμημένης επεξεργασίας (Parallel Distributed Processing or PDP) (McClelland, Rumelhart & The PDP Research Group, 1986), οι οποίες εντάσσονται στο παράδειγμα των νευρωνικών δικτύων. Η ιστορία που διηγούνται όσοι ασχολούνται με την ιστορία της ΤΝ είναι ότι η συμβολική ΤΝ κυριάρχησε μεταξύ 1960-1980, αλλά απέτυχε να ανταποκριθεί στις προσδοκίες και να ξεπεράσει τα θεωρητικά εμπόδια που προέκυψαν μετά από χρόνια εργασίας πάνω σε συστήματα ΤΝ. Στη συνέχεια –ή ως αποτέλεσμα– το μοντέλο παράλληλης-κατανεμημένης επεξεργασίας (PDP) που εμφανίστηκε το 1986 περιγράφεται ως το μοντέλο που ήρθε να σώσει την ΤΝ από το αδιέξοδο (Norvig & Russell, 2021· Nilsson, 2010).

    Βέβαια, όπως είναι ευρέως γνωστό, η θεωρία των νευρωνικών δικτύων που κυριάρχησε στο πεδίο τη δεκαετία του 1980 δεν ήταν καινούργια και προηγείται της θεμελίωσης του πεδίου της ΤΝ. Η θεωρία των νευρωνικών δικτύων εισήχθη για πρώτη φορά το 1943 από τους κυβερνητιστές Warren McCulloch και Walter Pitts. Η εμφάνιση του πεδίου της ΤΝ εντοπίζεται συνήθως στο 1956, όταν έλαβε χώρα το εργαστήριο στο κολλέγιο Dartmouth, στο οποίο συμμετείχαν οι ερευνητές που θα καθόριζαν την πορεία του πεδίου. Στον τίτλο της πρότασης για το ερευνητικό πρόγραμμα εμφανίζεται και η έννοια της ΤΝ (McCarthy et al, 2006). H διαμόρφωση της ΤΝ ως επιστημονικού κλάδου το 1956 στο πλαίσιο του εργαστηρίου στο κολλέγιο Dartmouth περιγράφεται ως μια εργασία οριοθέτησης που ενορχηστρώθηκε κυρίως από τον John McCarthy, ο οποίος ξεκίνησε την ιδέα ενός εργαστηρίου για τη θεωρία του εγκεφάλου και των αυτομάτων (Kline, 2011). Η εργασία οριοθέτησης αφορούσε τη διαφοροποίηση του αντικειμένου της ΤΝ από εκείνο της μελέτης των αυτομάτων (Automata Studies) και της κυβερνητικής. Σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία παίζουν και τα πανεπιστημιακά και ερευνητικά ιδρύματα που προώθησαν την προσέγγιση που κατέληξε να ονομάζεται συμβολική ΤΝ, αντί της προηγούμενης μεθόδου μοντελοποίησης του εγκεφάλου που βασιζόταν σε μια νευροφυσιολογική προσέγγιση σχετική με την κυβερνητική και τα νευρωνικά δίκτυα (Kline, 2011).

    H εργασίας οριοθέτησης που επιχείρησε η ΤΝ κατά τη διαμόρφωσή της και ο χαρακτήρας της διαφοροποίησής της από την κυβερνητική αποτελούν κομβικά χαρακτηριστικά στην ιστορία του πεδίου. Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε τον ρόλο της ψυχολογίας στη θεωρητική σύγκρουση μεταξύ συμβολικής ΤΝ και νευρωνικών δικτύων. Στόχος είναι να εξεταστεί ο ρόλος της ψυχολογίας στη συζήτηση μεταξύ των δύο «παραδειγμάτων» καθώς και η σχέση της ψυχολογίας με το καθένα από τα δύο. Κατ’ αυτόν τον τρόπο επιχειρείται τελικώς η σκιαγράφηση της σχέση μεταξύ των δύο προσεγγίσεων εντός του πεδίου της ΤΝ.

    ΠΕΡΙ ΤΗΣ ΣΧΕΣΗΣ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ ΚΑΙ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑΣ

    Η αναζήτηση της αφετηρίας για μια προκαταρκτική εξέταση του ρόλου της ψυχολογίας στην ανάπτυξη του πεδίου της ΤΝ δεν είναι κάτι δεδομένο ή τετριμμένο. Από τη μία πλευρά, όσον αφορά τη συμβολική ΤΝ, οι Newell, Shaw και Simon ισχυρίστηκαν ότι το Logic Theorist –το εργαλείο που ενίσχυσε τα θεμέλια της ΤΝ– ήταν στην πραγματικότητα μια θεωρία περί της γνωστικής ικανότητας και όχι απλώς ένα προσχέδιο ενός γενικού λύτη προβλημάτων. Η φιλοδοξία ότι το πρόγραμμα είναι μια θεωρία που εξηγεί τη λειτουργία του νου βασιζόταν στην δυνατότητα πρόβλεψης της συμπεριφοράς του οργανισμού προϋποθέτοντας ομοιότητες μεταξύ του οργανισμού και του προγράμματος στη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων (Newell et al, 1958). Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ταύτισης του επιφαινόμενου της συμπεριφοράς –δηλαδή αυτού που εμπειρικά προσλαμβάνεται– με τη δομή που διέπει την εκάστοτε συμπεριφορά. Η υιοθέτησης μιας τέτοιου είδους εμπειρικής προσέγγισης φαίνεται ότι ήταν προϋπόθεση για την κυριαρχία της ΤΝ έναντι της ψυχολογίας. Ο στόχος των συγγραφέων να αναγνωριστεί το πρόγραμμα ως μια θεωρία περί της γνωστικής ικανότητας καθίσταται φανερός στο τέλος του άρθρου τους και συνδέεται με αυτό που οι ίδιοι αναγνωρίζουν ως την προβληματική φύση της ψυχολογίας. Όπως χαρακτηριστικά αναφέρουν, «οι αοριστίες που ταλαιπώρησαν τη θεωρία των ανώτερων νοητικών διεργασιών και άλλα μέρη της ψυχολογίας εξαφανίζονται όταν τα φαινόμενα περιγράφονται ως προγράμματα» (Newell et al, 1958: 166). Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ των δύο πεδίων: η ψυχολογία διαγιγνώσκεται ως ανεπαρκής να εξηγήσει τα φαινόμενα που μελετά (το οποίο έχει σχετιστεί και με την κρίση στο πεδίο που αναφέρθηκε στην αρχή) και ένα πεδίο με διαφορετικό αντικείμενο και διαφορετικά θεωρητικά εργαλεία αναλαμβάνει να καλύψει τις ανεπάρκειες της ψυχολογίας. Για τον ίδιο λόγο, οι μεταγενέστερες εργασίες των Newell και Simon δεν βασίστηκαν σε μια εξιδανικευμένη αντίληψη της επίλυσης προβλημάτων. Αντίθετα, επικεντρώθηκαν σε πειράματα με ανθρώπινα υποκείμενα για να εξετάσουν τον συγκεκριμένο τρόπο επίλυσης προβλημάτων στον άνθρωπο (Newell & Simon, 1972).

    Από την άλλη πλευρά, όσον αφορά τη θεωρία των νευρωνικών δικτύων, αυτή δεν επηρεάζεται απλώς από τις ψυχολογικές προσεγγίσεις των νοητικών λειτουργιών. Oι πιο γνωστές εξελίξεις στην ιστορία της ΤΝ όσον αφορά τα νευρωνικά δίκτυα εκπονήθηκαν από ψυχολόγους (Warren McCulloch, Frank Rosenblatt, David McClelland, David Rumelhart). Ένα κοινό χαρακτηριστικό ήδη από την πρώτη εμφάνιση της θεωρίας των νευρωνικών δικτύων από τους McCulloch και Pitts είναι ο ρόλος της στην επίλυση των θεωρητικών προβλημάτων της ψυχολογίας. Έτσι οι συγγραφείς επιχείρησαν την αναγωγή του συνόλου της ψυχικής και νοητικής λειτουργίας στη νευρωνική δραστηριότητα και στη συνέχεια την αναπαράσταση της νευρωνικής δραστηριότητας μέσω της λογικής (στη θεωρία των νευρωνικών δικτύων). Η προαναφερθείσα διαδικασία θεωρείται ότι μας επιτρέπει να γνωρίσουμε τον νου αφαιρώντας τα μυστικιστικά χαρακτηριστικά που παρέμειναν κατά την ψυχολογική έρευνα. Έτσι η φυσιολογία και η λογική αναπαράσταση αποτελούν τη βάση για την κατανόηση των ψυχονοητικών φαινομένων ή όπως γλαφυρά αναφέρουν οι McCulloch και Pitts (McCulloch & Pitts, 1943: 132) «ο νους» πλέον δεν κινείται «σαν φάντασμα, περισσότερο ακόμη κι από ένα φάντασμα». Δεν είναι άτοπο, λοιπόν, να θέσουμε ερωτήματα για τον ρόλο της ψυχολογίας στη διαμόρφωση της ΤΝ: Ήταν ο ρόλος της ψυχολογίας καθοριστικός; Ποιες ψυχολογικές προσεγγίσεις χρησιμοποιήθηκαν στη διαμόρφωση των θεωριών της ΤΝ; Γιατί επιλέχθηκαν οι συγκεκριμένες ψυχολογικές προσεγγίσεις έναντι άλλων;

    Παρότι διαισθητικά μπορεί να πιστεύουμε ότι υπάρχουν πολλά κοινά σημεία μεταξύ της ΤΝ και της ψυχολογίας, οι συγκεκριμένες συγκλίσεις και αποκλίσεις δεν έχουν προσδιοριστεί επαρκώς, μέσω δηλαδή της εξέτασης της ιστορικής διαμόρφωσής τους κατά τη διάρκεια των εξελίξεων της ΤΝ. Ιδιαίτερα όταν πρόκειται για την αξιολόγηση του έργου της ΤΝ στο σύνολό του, τη σχέση μεταξύ υπολογισμού και γνωστικής ικανότητας, τη δυνατότητα μοντελοποίησης του ανθρώπινου εγκεφάλου από συστήματα ΤΝ, τίθεται το ερώτημα: ποια είναι άραγε η αφετηρία για την εξέταση των προαναφερθεισών εννοιών από την ΤΝ και τη σχέση τους με την ψυχολογία; Το ζήτημα περιπλέκεται ακόμη περισσότερο αν τις εξετάσουμε από την οπτική γωνία της σύγκρουσης μεταξύ της συμβολικής ΤΝ και των νευρωνικών δικτύων.

    Στην πρόταση του εργαστηρίου που έλαβε χώρα στο κολλέγιο Dartmouth, όπου και τοποθετείται η θεμελίωση του πεδίου, η μελέτη του αντικειμένου της ΤΝ βασίζεται στην υπόθεση ότι «κάθε πτυχή της μάθησης ή οποιοδήποτε άλλο χαρακτηριστικό της νοημοσύνης μπορεί κατ’ αρχήν να προβλεφθεί με τόση ακρίβεια ώστε να μπορεί να την προσομοιώσει μια μηχανή» (McCarthy et al, 2006: 12). Ίσως να θεωρείται τετριμμένο, όμως οφείλουμε να εστιάσουμε στο γεγονός ότι σε αυτόν τον πρώτο ορισμό της ΤΝ κυριαρχεί η έννοια της εκμηχάνισης πτυχών της ανθρώπινης δραστηριότητας, της γνωστικής ικανότητας, της νοημοσύνης κ.λ.π. Η έννοια της εκμηχάνισης βρίσκεται στο επίκεντρο της ΤΝ μέσω της διαδικασίας σαφή ορισμού πλευρών της νοημοσύνης με απώτερο στόχο τον σχεδιασμό μηχανών που προσομοιώνουν πτυχές της ανθρώπινης συμπεριφοράς και γνωστικής ικανότητας. Θα προσπαθήσουμε λοιπόν να δείξουμε ότι η μελέτη και η θεωρητική σύλληψη της ανθρώπινης δραστηριότητας καθώς και η διαδικασία σχεδιασμού θεωριών για την κατασκευή μηχανών που προσομοιώνουν στον άνθρωπο, αφ’ ης στιγμής εμφάνισης της ΤΝ, είναι αλληλένδετες με τη διαδικασία εκμηχάνισης πτυχών της ανθρώπινης δραστηριότητας.

    Σε αυτό το πλαίσιο τίθεται ένα ερώτημα αναφορικά με τον χαρακτήρα της σχέσης ψυχολογίας-ΤΝ. Ποιο πεδίο ήταν κυρίαρχο σε αυτή την αλληλεπίδρασή που είχε στον πυρήνα της τη διαδικασία εκμηχάνισης πλευρών της γνωστικής ικανότητας; Ήταν η ψυχολογία με εργαλείο της επιστημονικές θεωρίες της για την ανθρώπινη γνωστική ικανότητα ή η ΤΝ με τα νέο-εισηγηθέντα θεωρητικά μοντέλα;

    ΜΙΑ ΝΕΑ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ

    Στη σχετική βιβλιογραφία, η σύγκρουση μεταξύ συμβολικής ΤΝ και νευρωνικών δικτύων συνήθως θεωρείται δεδομένη. Εξετάζοντας όμως την ιστορία της ΤΝ και τα διάφορα συστήματα που αναπτύχθηκαν, είναι δύσκολο να επιβεβαιωθεί ότι η σύγκρουση μεταξύ διαφορετικών παραδειγμάτων ήταν κυρίαρχο φαινόμενο. Αυτό δυσκολεύει ακόμη περισσότερο την ανάλυση του ρόλου που διαδραμάτισε η ψυχολογία στη διαμόρφωση και εδραίωση της ΤΝ. Έτσι από την οπτική της ψυχολογίας, η αναλυτική κατηγορία της σύγκρουσης μεταξύ δύο παραδειγμάτων που το ένα επικράτησε έναντι του άλλου μπορεί να μην είναι η καταλληλότερη προσέγγιση για την κατανόηση της διαδικασίας εκμηχάνισης της ανθρώπινης δραστηριότητας.

    Μια πιο διαφωτιστική προσέγγιση για την αξιολόγηση του έργου που επιτελείται στην ΤΝ μπορεί να βασιστεί στην ιδέα μιας προοδευτικά ριζοσπαστικότερης εκμηχάνισης της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αυτή η ριζοσπαστικοποίηση θεμελιώνεται με την εμφάνιση της συμβολικής ΤΝ τη δεκαετία του 1950 και κορυφώνεται με την επικράτηση της θεωρίας των νευρωνικών δικτύων μετά το 1980. Η κορύφωση της ριζοσπαστικοποίησης συνοδεύεται από την σκληροπυρηνικά υλιστική θέση σύμφωνα με την οποία πλευρές της διανοητικής ζωής ανάγονται στη νευρική δραστηριότητα του εγκεφάλου –και όχι στην αφηρημένη επεξεργασία συμβόλων που εξετάζεται από τη συμβολική ΤΝ.

    Η ιδέα της ριζοσπαστικοποίησης και της γενίκευσης των αποτελεσμάτων της ΤΝ μέσω της θεωρίας των νευρωνικών δικτύων γίνεται σαφέστερη αν εξετάσουμε τις διάφορες θεωρητικές προσεγγίσεις που περιλαμβάνουν τα δύο θεμελιώδη θεωρητικά μοντέλα. Στην περίπτωση της συμβολικής ΤΝ, στο επίκεντρο βρίσκεται η επεξεργασία συμβόλων και το ίδιο συμβαίνει με την προέκταση των επιστημολογικών παραδοχών της συμβολικής ΤΝ σε άλλα πεδία, όπως π.χ. στην ψυχολογία (με την εμφάνιση της ψυχολογία της επεξεργασίας πληροφοριών) και στη γνωσιακή επιστήμη (με την εμφάνιση της υπολογιστικής-αναπαραστατικής θεωρίας του νου) (Lachman et al, 1979· Thagard, 2005). Στην περίπτωση των νευρωνικών δικτύων στο επίκεντρο βρίσκεται ο τρόπος που συνδέονται και επικοινωνούν οι νευρώνες μεταξύ τους, ενώ οι επιστημολογικές προεκτάσεις της θεωρίας σχετίζονται με την ανάδυση ενός νέου συνδετισμού (connectionism). Όμως το παράδειγμα του νέου συνδετισμού εμφανίζεται στο πεδίο της γνωσιακής επιστήμης, συγκεκριμένα στη διασταύρωση των νευροεπιστημών και της ΤΝ, όπου η υπολογιστική δραστηριότητα του εγκεφάλου καθίσταται πλέον ερευνητικό αντικείμενο (Schwartz, 1988). Η κεντρική ιδέα εδώ είναι η μετατόπιση της έρευνας από τον νου στον εγκέφαλο και η αναγωγιστική υλιστική θέση που συνοδεύει αυτή τη μετάβαση αποκτά καθοριστική σημασία. Όπως εξηγεί ο γνωστικός ψυχολόγος Neisser (Neisser, 2014), παραδοσιακά η γνωστική ψυχολογία δεν επικεντρώθηκε στις νευροφυσιολογικές πτυχές της γνωστικής ικανότητας. Κατά συνέπεια η ριζοσπαστικοποίηση που επιτελείται από την εμφάνιση και κυριαρχία της θεωρίας των νευρωνικών δικτύων μπορεί να γίνει πλήρως αντιληπτή μόνο αν ληφθεί υπόψη ο εξοβελισμός της ψυχολογίας από τη συζήτηση για την εκμηχάνιση της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αν στην πρώτη περίοδο της ΤΝ, όταν κυριαρχούσε η συμβολική ΤΝ, η ψυχολογία ακολούθησε το παράδειγμα της επεξεργασίας πληροφοριών επιτυγχάνοντας την ίδρυση του υποπεδίου της γνωστικής ψυχολογίας, τίθεται το ερώτημα αναφορικά με τον ρόλο της ψυχολογίας στη δεύτερη περίοδο. Όταν, δηλαδή, η θεωρία των νευρωνικών δικτύων και το μοντέλο παράλληλης-κατανεμημένης επεξεργασίας άνθισαν και κυριάρχησαν, τι είδους αλλαγές επέφερε στην ψυχολογία αυτή η θεωρητική ηγεμονία;Ο συνδετισμός (connectionism) μπορεί να οριστεί ως η υπολογιστική θεωρία των νευρωνικών δικτύων. Ως προσέγγιση εμφανίστηκε στο πλαίσιο της γνωσιακής επιστήμης και αφορά στην εξήγηση της γνωστικής ικανότητας αξιοποιώντας τις ιδιότητες των τεχνητών (τυπικών) νευρωνικών δικτύων, δηλαδή απλοποιημένων μοντέλων του εγκεφάλου.Η υπόθεσή είναι πως ό,τι δεν κατάφεραν οι Newell, Shaw και Simon δηλώνοντας την εκ νέου αντικατάσταση των ψυχολογικών θεωριών από προγράμματα υπολογιστών, το πέτυχαν οι υποστηρικτές του συνδετισμού εξαλείφοντας την έννοια του νου και εμμένοντας στην αναγωγιστική νατουραλιστική θεώρηση της μεθοδολογικής κυριαρχίας του εγκεφάλου στην ανθρώπινη δραστηριότητα. Αυτό δεν είναι άσχετο με το γεγονός ότι οι προσεγγίσεις αυτές διατυπώθηκαν από ψυχολόγους: ψυχολόγους εμπνευσμένους από την κυβερνητική (όπως ο McCulloch), από τη γνωσιακή επανάσταση (όπως ο Rosenblatt) και από τις εξελίξεις στην ΤΝ (όπως οι McClelland και Rumelhart). Θα μπορούσε κανείς να ισχυριστεί ότι αυτό δεν αφορά άμεσα την ψυχολογία· δηλαδή ότι η ψυχολογία ως ένα διακριτό, ετερογενές, επιστημονικό πεδίο δεν μπορεί να επηρεαστεί από αυτές τις εξελίξεις. Όμως η διακήρυξη των McCulloch και Pitt για μια προσέγγιση όπου κάθε ψυχολογικό φαινόμενο θα περιγράφεται στις θεμελιώδεις σχέσεις της προτασιακής λογικής, καθιστώντας το νου λιγότερο πνευματικό (McCulloch & Pitts, 1943), εκπληρώθηκε με την επίδραση του νέου συνδετισμού.

    Ο συνδετισμός υποστηρίχθηκε επίσης από τον εξαλειπτικό υλισμό (eliminative materialism) στο πλαίσιο της θεμελίωσης της γνωσιακής επιστήμης. Σύμφωνα με τον εξαλειπτικό υλισμό, η μελέτη κάθε πτυχής της δραστηριότητας του υποκειμένου μπορεί να αναχθεί εξ ολοκλήρου στη μελέτη της εγκεφαλικής δραστηριότητας και στη συνακόλουθη υπολογιστική θεωρία του εγκεφάλου (Churchland, 1981· Churchland & Sejnowski, 1992). Τούτων δοθέντων η συζήτηση αναφορικά με την κρίση της ψυχολογίας, τον ρόλο της θεωρίας της πληροφορίας στην επίλυση των επιστημολογικών προβλημάτων της ψυχολογίας και τον αντίκτυπο της γνωσιακής επανάστασης αποκτούν μια νέα διάσταση: οι ανώτερες νοητικές λειτουργίες μπορούν να απεκδυθούν του μυστικιστικού τους χαρακτήρα και να μελετηθούν επιστημονικά μόνο εξετάζοντας την υπολογιστική τους φύση. Αυτό συνεπάγεται την αντικατάσταση της ψυχολογίας από την τεχνητή νοημοσύνη, μια κίνηση που διακηρύχθηκε από τους Newell και Simon, McCulloch και Pitts –και επετεύχθη με τον νέο συνδετισμό.

    Υπό το πρίσμα αυτής της ανάλυσης εξηγείται και η απουσία ενός υποπεδίου που να σχετίζεται με τη θεωρία της ΤΝ για τα νευρωνικά δίκτυα στην ψυχολογία. Το παράδειγμα της επεξεργασίας πληροφοριών έδωσε στην ψυχολογία το πολυπόθητο υποπεδίο της γνωστικής ψυχολογίας. Το παράδειγμα των νευρωνικών δικτύων δεν θα μπορούσε να δώσει στην ψυχολογία ένα ξεχωριστό υποπεδίο εξαιτίας της κυριαρχίας του νέου συνδετισμού στην εξέταση των ανώτερων νοητικών λειτουργιών. Στη συνέχεια την έρευνα ανέλαβαν η γνωσιακή επιστήμη, η γνωσιακή νευροεπιστήμη, η τεχνητή νοημοσύνη και άλλα παρόμοια πεδία. Η ψυχολογία –ως διακριτός επιστημονικός κλάδος– δεν συμμετείχε πλέον στη συζήτηση για την εκμηχάνιση της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αυτός μπορεί να είναι ο λόγος για τον οποίο, αν και διαισθητικά κατανοούμε τη σχέση μεταξύ ψυχολογίας και ΤΝ, όταν πρόκειται να περιγράψουμε με ακρίβεια τη σχέση τους, τα δάνεια μεταξύ τους, τις διασυνδέσεις τους και την αλληλεπίδρασή τους, σπάνια έχουμε μια ολοκληρωμένη εικόνα· το μόνο που έχουμε είναι αποσπασματικές πληροφορίες. Έχοντας κατά νου τις δηλώσεις των πρωτοπόρων της ΤΝ –και εκείνες των κυβερνητιστών που επέδρασαν στην εξέλιξη της ΤΝ– σχετικά με τον ανώφελο χαρακτήρα της ψυχολογίας σε μια συζήτηση για τον νου και την ικανότητα των προγραμμάτων και των θεωριών της ΤΝ να εξηγούν και να προβλέπουν τη συμπεριφορά και τη νόηση του υποκειμένου, τι θα μπορούσαμε να πούμε για την τύχη της ψυχολογίας; Το τελευταίο κομμάτι του παζλ συμπληρώνεται από την υπόθεση ότι οι φιλοδοξίες της ΤΝ και ο βαθύτερος στόχος της ήταν να αντικαταστήσει την ψυχολογία. Αλλά αυτή η ιδέα απαιτεί περαιτέρω εξέταση για την αξιολόγηση των δυνατοτήτων μιας τέτοιας αντικατάστασης καθώς και των συνεπειών της.

    ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ (;) ΤΗΣ ΨΥΧΟΛΟΓΙΑΣ

    Η αντικατάσταση της ψυχολογίας από την ΤΝ περιγράφεται έμμεσα στην ανάλυση των βιολόγων Reeke και Edelman στο περιοδικό Daedalus στην ειδική έκδοση για την ΤΝ το 1988. Ήταν μια εποχή που το πεδίο φαινόταν να βρίσκεται σε κρίση, δεδομένου του περιορισμού της χρηματοδότησης (συγκριτικά με ό,τι επικρατούσε μεταξύ 1960-1980) και των θεωρητικών εξελίξεων στα νευρωνικά δίκτυα (Nilsson, 2010). Παρ’ ότι οι συγγραφείς δεν αναφέρουν συγκεκριμένα την αντικατάσταση, διαγιγνώσκουν ορισμένα χαρακτηριστικά της ΤΝ που συνηγορούν υπέρ αυτής. Περιγράφουν πώς τα προβλήματα που προκύπτουν από την εφαρμογή των θεωριών στην ΤΝ αντιμετωπίστηκαν με αυτό που αποκαλούν «κοιτάζοντας πλαγίως της βιολογίας» ή «την προσέγγιση του φυσικού [επιστήμονα] στα νευρωνικά δίκτυα» (Reeke & Edelman, 1988: 144). Αυτή η προτίμηση των επιστημών του τεχνητού έναντι των επιστημών της ζωής κατά τη μοντελοποίηση ενός ζωντανού οργανισμού είναι ένα από τα βασικά σημεία που συμβάλλουν στην υποβάθμιση της ψυχολογίας και ωθούν στην αντικατάστασή της. Επιπλέον, οι Reeke και Edelman εστιάζουν στο άλμα που κάνει η ΤΝ από τα νευρωνικά δίκτυα στη βιολογική τους διάσταση στα νευρωνικά δίκτυα ως συστήματα επεξεργασίας πληροφοριών, η ανάλυση των οποίων μπορεί να είναι χρήσιμη για τη σκιαγράφηση της ιδιαίτερης θεώρησης του ανθρώπου που αναπτύσσει η ΤΝ.

    Λέμε ότι τα συνδετιστικά μοντέλα «κοιτάζουν πλαγίως της βιολογίας» επειδή αντλούν την έμπνευσή τους και μεγάλο μέρος της ορολογίας τους από τα νευρωνικά δίκτυα στους ζωντανούς οργανισμούς, αλλά δεν είναι μοντέλα νευρωνικών δικτύων (ούτε σκοπεύουν να είναι). Αναζητώντας την απλότητα, οι φυσικοί δεν είναι προετοιμασμένοι να ασχοληθούν με συστήματα των οποίων η θεμελιώδης πτυχή έγκειται στη μεταβλητότητα και όχι στην κανονικότητα. Στην προσπάθεια να βρεθεί κανονικότητα στα βιολογικά συστήματα, έχουν εισαχθεί πολλά χαρακτηριστικά στην προσομοίωσή τους σε συνδετιστικά συστήματα, τα οποία [χαρακτηριστικά] είναι εντελώς αντι-βιολογικά (Reeke & Edelman, 1988: 152).

    Αλλά, ας σκεφτούμε το ερώτημα: Μπορεί η τεχνητή νοημοσύνη να αντικαταστήσει την ψυχολογία; Από τη σκοπιά της τεχνητής νοημοσύνης, φαίνεται ότι η απάντηση είναι θετική. Όλες οι πτυχές της ανθρώπινης δραστηριότητας ανάγονται στην εγκεφαλική δραστηριότητα και με βάση το παράδειγμα του εγκεφάλου-υπολογιστή παράγουμε τη θεωρία των ανώτερων νοητικών λειτουργιών. Αλλά η ιδέα της αντικατάστασης της ψυχολογίας δεν συλλαμβάνει την ψυχολογία ως ένα ετερογενές, «πολυπαραδειγματικό» πεδίο, όπως υποστηρίζουν πολλοί θεωρητικοί (βλ. για παράδειγμα, Drob, 2003· Goertzen, 2008· Staats, 1999· Tolman & Lemery, 1990). Η διατύπωση τέτοιου είδους μεγαλεπήβολων προτάσεων μικρή σχέση έχει με την πραγματικότητα της ποικιλομορφίας της ψυχολογίας και της ιστορίας της.

    Εξετάζοντας την υπόθεση που εκφράζεται στις φιλοδοξίες της ΤΝ να αντικαταστήσει την ψυχολογία, τους πιθανούς τρόπους επίτευξής της και τις συνθήκες που ευνοούν αυτού του είδους την αντικατάσταση, μπορεί να εξεταστεί και η επιρροή της ΤΝ στην εφαρμοσμένη ψυχολογία. Δεδομένου ότι εξέχουσες προσωπικότητες της ΤΝ δήλωσαν ότι με το έργο τους μπορεί να επιτευχθεί η αντικατάσταση της ψυχολογίας ως μελέτη της γνωστικής ικανότητας, καθίσταται σαφές ότι η ψυχολογία αποτελούσε κατεξοχήν το πλαίσιο εντός του οποίου εμφανίζονταν οι απόπειρες κατανόησης της γνωστικής ικανότητας. Όμως, η ψυχολογία δεν θα μπορούσε και δεν θα έπρεπε να νοηθεί μόνο ως θεωρία –πολλώ δε μάλλον ως μία ενιαία θεωρία– των ανώτερων νοητικών λειτουργιών. Η ψυχολογία έχει έναν εφαρμοσμένο χαρακτήρα ο οποίος δεν μπορεί να εξαντληθεί σε εργαστηριακά πειράματα, όπως αυτά που είναι γνωστά από τη γνωστική ψυχολογία ή τον συμπεριφορισμό (πεδία που σχετίζονται περισσότερο με το πεδίο της ΤΝ). Φυσικά, αυτά έχουν συμβάλει πολλαπλώς στο πεδίο· όμως η ψυχολογία είναι επίσης βαθιά συνδεδεμένη με τις εφαρμογές της και την κλινική πρακτική (ψυχοθεραπεία, κλινική ψυχολογία, εφαρμοσμένη εκπαιδευτική ψυχολογία κ.λπ.). Αυτοί οι τομείς που είναι εξαιρετικά σημαντικοί για την ιστορία της ψυχολογίας και τη διαμόρφωση της θεωρίας θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την αξιολόγηση της επίδρασης της ΤΝ. Η σημασία τους έγκειται στο γεγονός ότι από την ψυχανάλυση και την ψυχοθεραπεία μέχρι την κλινική και την εκπαιδευτική ψυχολογία οι θεωρίες που αναπτύσσονται δεν είναι άσχετες από την εφαρμογή τους. Πάντα υπήρχε μια αλληλεπίδραση, μια διαδικασία ανατροφοδότησης μεταξύ των θεωριών και της αξιολόγησης της εφαρμογής τους. Δεδομένων των προαναφερθέντων μπορεί να τεθεί το ερώτημα: είναι η ΤΝ σε θέση να επηρεάσει συνολικά το ευρύτερο πλαίσιο αλληλεπιδράσεων εντός του πεδίου; Για παράδειγμα, είναι δυνατόν η ΤΝ να επηρεάσει την κλινική ψυχολογία, της οποίας το αντικείμενο είναι η ψυχοπαθολογία –και όχι η βέλτιστη ανθρώπινη γνωστική ικανότητα, όπως αυτή της ΤΝ;

    ΕΠΙΛΟΓΟΣ

    Στην προσπάθειά μας να εξετάσουμε τις διασυνδέσεις μεταξύ ψυχολογίας και ΤΝ υπό το πρίσμα της φιλοδοξίας της ΤΝ να αντικαταστήσει την ψυχολογία, πρέπει να παραδεχτούμε ότι η ιστορία και η επιστημολογία της ψυχολογίας ήταν ανέκαθεν περίπλοκη. Το γεγονός ότι η ψυχολογία βρίσκεται στο σταυροδρόμι των κοινωνικών και φυσικών επιστημών δεν θα μπορούσε να σκιαγραφηθεί σαφέστερα απ’ ότι στην εξέταση της σχέσης της με την ΤΝ. Όμως, παρά την περίπλοκη ιστορία και εξέλιξη της ψυχολογίας, καθώς και την κριτική που βασίζεται στην αοριστία ή την αμφισβήτηση της χρησιμότητάς της, θα πρέπει να έχουμε κατά νου τη εξαιρετική ιδέα ενός εκ των επιφανέστερων ψυχαναλυτών για την φύση και το status της ψυχολογίας, του Carl Jung. Όταν ο Jung ρωτήθηκε για το μέλλον της ψυχολογίας, δήλωσε ότι «χρειαζόμαστε περισσότερη ψυχολογία, χρειαζόμαστε περισσότερη κατανόηση της ανθρώπινης φύσης, διότι ο μόνος πραγματικός κίνδυνος που υπάρχει είναι ο ίδιος ο άνθρωπος» (Jung, 1959). Στην εποχή της ΤΝ, όπου η επιστήμη καθίσταται παραγωγική δύναμη (Πατέλης, 2019· Παυλίδης, 2012) και ο άνθρωπος βρίσκεται και στις δύο πλευρές της τραμπάλας (από τη μία ως το άτομο που ερευνά και διατυπώνει θεωρίες και από την άλλη ως το άτομο που μελετάται για να διατυπωθούν οι θεωρίες) η δήλωση αυτή φαίνεται πιο επίκαιρη από ποτέ.ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Η Συντακτική Επιτροπή του InS ευχαριστεί θερμά τον εικαστικό Γιώργο Βασιλείου, από τη Σαλαμίνα, που μας παραχώρησε την φωτογραφία από τον πίνακά του με τίτλο “Συλλέγοντας το απόσταγμα ( πεμπτουσία) της ζωής” για την κεντρική εικόνα του άρθρου. Ο Γ. Βασιλείου είναι εισηγητής και δημιουργός του Υπερβατικού Σουρεαλισμού στις εικαστικές τέχνες.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Πατέλης, Δ., 2019. Έρευνα, τεχνολογία και η προοπτική ενοποίησης της ανθρωπότητας. Αθήνα: ΚΨΜ.
    Παυλίδης, Π., 2012. Η γνώση στη διαλεκτική της κοινωνικής εξέλιξης. Αθήνα: Επίκεντρο.
    Chalmers, D., 1995. On implementing a computation. Minds and Machines, 4, pp. 391-402. https://doi.org/10.1007/bf00974166
    Churchland, P., 1981. Eliminative materialism and the propositional attitudes. Journal of Philosophy, 78(2), 67-90. https://doi.org/10.2307/2025900
    Churchland, P. & Churchland, P., 1990. Could a machine think?. Scientific American, 262(1), 32-37. https://doi.org/10.1038/scientificamerican0190-32
    Churchland, P. & Sejnowski, T., 1992. The computational brain. Massachusetts: MIT Press.
    Drob, S., 2003. Fragmentation in contemporary psychology: A dialectical solution. Journal of Humanistic Psychology, 43(4), 102-123. https://doi.org/10.1177/0022167803257110
    Goertzen, J., 2008. On the possibility of unification: The reality and nature of the crisis in psychology. Theory & Psychology, 18(6), 829-852. https://doi.org/10.1177/09593543080972
    Jung, C., 1959. Face to face (October 1959). https://www.youtube.com/watch?v=2AMu-G51yTY&list=PLuyJdbBL2WAkLIwpzmGK8gvKumPhoutjE&index=3&t=5s
    Kline, R., 2011. Cybernetics, automata studies, and the Dartmouth Conference. IEEE Annals of the History of Computing, 33(4), 5-16. http://doi.org/10.1109/MAHC.2010.44
    Lachman, R., Lachman, J. L. & Butterfield , E., 1979. Cognitive psychology and information processing. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
    McCarthy, J., Minsky, M., Rochester, N. & Shannon, C., 2006. A proposal for the Dartmouth summer research project on artificial intelligence, August 31, 1955. AI Magazine, 27(4), 12-14. https://doi.org/10.1609/aimag.v27i4.1904
    McClelland, J., Rumelhart, D. & The PDP Research Group, 1986. Parallel distributed processing: Explorations in the microstructures of cognition. Massachusetts: MIT Press.
    McCulloch, W. & Pitts, W., 1943. A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity. Bulletin of Mathematical Biophysics, 5, 115-133. http://doi.org/10.1007/bf02478259
    Mülberger, A. & Sturm, T., 2012. Crisis discussions in psychology: New historical and philosophical perspectives. Studies in the History and Philosophy of Biological and Biomedical Studies, 43, pp. 425-433. http://doi.org/10.1016/j.shpsc.2011.11.001
    Neisser, U., 2014. Cognitive psychology. New York: Psychology Press.
    Newell, A., Shaw, J. & Simon, H., 1958. Elements of a theory of human problem solving. Psychological Review, 65(3), 151-166. http://doi.org/10.1037/h0048495
    Newell, A. & Simon, H., 1972. Human problem solving. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall.
    Nilsson, N., 2010. The quest for artificial intelligence. Cambridge: Cambridge University Press.
    Norvig, P. & Russell, S., 2021. Artificial intelligence. 4th ed. Harlow: Pearson.
    Putnam, H., 1960. Minds and machines. In: S. Hook, ed. Dimensions of mind. New York: New York University Press, 20-33. http://doi.org/10.2307/2271581
    Reeke, G. & Edelman, G., 1988. Real brains and artificial intelligence. Daedalus, 117(1), 143-173.
    Rosenblatt, F., 1958. The perceptron: A probabilistic model for information storage and organization in the brain. Psychological review, 65(6), 386-408. https://doi.org/10.1037/h0042519
    Schwartz, J., 1988. The new connectionism: Developing relationships between Neuroscience and artificial intelligence. Daedalus, 117(1), 123-141.
    Selfridge, O., 1959. Pandemonium: A paradigm for learning. In: D. Blake & A. Uttley, eds. Proceedings of the Symposium on Mechanisation of Thought Processes. London: Her Majesty’s Stationery Office, 511-529.
    Staats, A., 1999. Unifying psychology requires new infrastracture, theory, method, and a research agenda. Review of General Psychology, 3(1), 3-13. https://doi.org/10.1037/1089-2680.3.1.
    Thagard, P., 2005. Mind. Massachusetts: MIT Press.
    Tolman, C. & Lemery, C., 1990. How to reconcile theoretical differences in psychology. New Ideas in Psychology, 8(3), 397-402. https://doi.org/10.1016/0732-118X(94)90027-2
    Wiener, N., 1948. Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine. Cambridge, Massachusetts: MIT Press.
    Η Νικόλ Σαρλά είναι ψυχολόγος, εκπαιδευόμενη συστημική ψυχοθεραπεύτρια και υποψήφια Δρ. Κοινωνικής Θεωρίας του Ψηφιακού. Η διατριβή της με θέμα «Πληροφορία, υπολογισμός και οι μεταμορφώσεις της ψυχολογίας στη διάρκεια του 20ού αιώνα. Από την επιστημονική μελέτη των νοητικών φαινομένων στην τεχνητή νοημοσύνη» αποτελεί συνέχεια της μεταπτυχιακής της εργασίας στο πλαίσιο του ΠΜΣ Ιστορίας και Φιλοσοφίας της Επιστήμης και της Τεχνολογίας, με θεματική «Η εξορία της συνείδησης: Η σύμπραξη  κυβερνητικής και ψυχολογίας, 1946-1953». Το ενδιαφέρον της για τη σχέση κυβερνητικής και ψυχολογίας την οδήγησε να εκπαιδευτεί ως συστημική ψυχοθεραπεύτρια. Στόχος της είναι η σύνδεση των σημαντικών θεωρητικών ζητημάτων της ψυχολογίας με την κλινική πρακτική. Εργάζεται ως ερευνήτρια για την ηθική και ακεραιότητα της έρευνας στο ΕΜΠ και διατηρεί γραφείο ως ψυχοθεραπεύτρια στην Αθήνα.

  • Podcast: ΧΑΪΖΕΝΜΠΕΡΓΚ – ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Podcast: ΧΑΪΖΕΝΜΠΕΡΓΚ – ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Αγαπητές φίλες και φίλοι

    Σε αυτό το podcast το InScience παρουσιάζει μια σύντομη βιογραφία του Βέρνερ Χάιζενμπεργκ, όπως έχει γραφεί από τον Στέφανο Τραχανά, στο βιβλίο του με τίτλο ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Το βιβλίο εκδόθηκε το 2014 από τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και κυκλοφορεί εκτός εμπορίου. Οι ενδιαφερόμενοι αναγνώστες μπορούν να το προμηθευτούν από την ιστοσελίδα των εκδόσεων.

    Την επιμέλεια του podcast είχε η Ομάδα Αφήγησης Παραμυθανθός

    Αφηγητής: Δημήτρης Μάλλης

    Μουσική επένδυση: Serge Pavkin, “REFLECTED LIGHT”

    Την κεντρική εικόνα του podcast φιλοτέχνησε ο εικαστικός Χρήστος Αλαβέρας από τη Θεσσαλονίκη.

    H συντακτική επιτροπή του InScience αισθάνεται την ανάγκη να ευχαριστήσει θερμά τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και ιδιαίτερα την κυρία Ελένη Χρηστιά για την ευγενική παραχώρηση της άδειας για την αναπαραγωγή του υλικού.

  • Η ΣΥΜΒΙΩΤΙΚΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ – Η καταγωγή της γεωργίας και της κτηνοτροφίας, και οι βιολογικές και κοινωνικές τους συνέπειες

    Η ΣΥΜΒΙΩΤΙΚΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ – Η καταγωγή της γεωργίας και της κτηνοτροφίας, και οι βιολογικές και κοινωνικές τους συνέπειες

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    ΓΙΑΝΝΗΣ ΜΑΝΕΤΑΣ

    ISBN: 978-960-524-916-8
    Διαστάσεις: 14 x 21 cm
    Αριθμός σελίδων: 312
    Τιμή: € 18

    Με την εμφάνιση της ζωής στη Γη ξεκίνησε ένας δαρβινικός διάλογος μεταξύ έμβιων όντων και άβιου περιβάλλοντος, που αενάως αλληλοεπηρεάζονται και αλλάζουν. Και όταν η εξέλιξη τα έφερε έτσι ώστε να εμφανιστεί και η ανθρώπινη νοημοσύνη, μια τρίτη ειδοποιός συνιστώσα ήρθε να εμπλακεί στον διάλογο. Αρχικά, η πολιτισμική εξέλιξη άσκησε ήπια επίδραση στα γήινα πράγματα. Μέχρι που φτάσαμε στην περίοδο την οποία οι γεωλόγοι ονόμασαν Ολόκαινο και οι αρχαιολόγοι Νεολιθική Επανάσταση, οπότε εγκαθιδρύθηκε μια ισχυρή βιολογική συμβίωση: η υιοθέτηση από τον άνθρωπο της γεωργίας και της κτηνοτροφίας. Έκτοτε τα πράγματα άρχισαν να αλλάζουν ραγδαία: για πρώτη φορά στην ιστορία του πλανήτη ένα και μοναδικό είδος, ο Homo sapiens, αναγορεύτηκε σε κυρίαρχο παίκτη.

    Ωστόσο, η εξημέρωση ζώων και φυτών δεν άλλαξε μόνο το πώς ο άνθρωπος εξασφαλίζει την τροφή του. Επηρέασε βαθιά τη βιολογία, την υγεία, τον τρόπο ζωής, τις κοινωνικές δομές, την ιδεολογία, τα κοσμοθεωρητικά συστήματα και, τελικά, την ίδια του τη συμπεριφορά.

    Το βιβλίο αυτό αφηγείται το πότε, πώς και γιατί ο παλαιολιθικός άνθρωπος αντικατέστησε το κυνήγι, τη συλλογή τροφής από τη φύση και τη νομαδική ζωή με τη γεωργία, την κτηνοτροφία και την εδραία διαβίωση. Το πότε, πώς και γιατί τούτες οι αλλαγές οδήγησαν στην ανάπτυξη τεχνολογικού πολιτισμού και στη συσσώρευση πλούτου και ανθρώπων. Συνάμα όμως και στην υποχώρηση του εξισωτικού, γενναιόδωρου και συνεργατικού παλαιολιθικού ήθους, επιτρέποντας τη σταδιακή εμφάνιση των σημερινών ανταγωνιστικών κοινωνιών με την έκδηλη ανισότητα.

    _____________________________________________________________________________________

    Ο Γιάννης Μανέτας γεννήθηκε στην Αθήνα το 1947. Σπούδασε Φυσιογνωσία και Γεωγραφία στο Πανεπιστήμιο της Αθήνας, και απέκτησε τον τίτλο του διδάκτορα Βιολογικών Επιστημών από το Πανεπιστήμιο της Πάτρας το 1976. Από το 1978 έως το 2014 εργάστηκε στο ίδιο πανεπιστήμιο. Το 1993 εξελέγη καθηγητής Φυσιολογίας Φυτών. Έχει επίσης εργαστεί ερευνητικά στο Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών επιστημών «Δημόκριτος», στον Πειραματικό Σταθμό «Abisco» της Λαπωνίας και στα Πανεπιστήμια Stirling (Σκωτία), Göteborg (Σουηδία), Essen και Karlsruhe (Γερμανία). Από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης κυκλοφορούν επίσης τα βιβλία του Τι θα έβλεπε η Αλίκη στη χώρα των φυτών (1η έκδοση 2010, 4η έκδοση 2016) που έχει μεταφραστεί και στα αγγλικά, Περί φυτών αφηγήματα – Μικρές ιστορίες για φυτά που άλλαξαν τον κόσμο (1η έκδοση 2014, 5η έκδοση 2019) και Η ζωή σήμερα, άλλοτε, αλλού και στο μέλλον (2019). Έχει γράψει επίσης τα μυθιστορήματα Τη νύχτα που αγκάλιασε το Gingko biloba (Αιώρα 2017) και Η στιγμή και το στίγμα (Κέδρος 2022).

  • Podcast: AΪΝΣΤΑΙΝ – ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Podcast: AΪΝΣΤΑΙΝ – ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Αγαπητές φίλες και φίλοι

    Σε αυτό το podcast το InScience παρουσιάζει μια σύντομη βιογραφία του Άλμπερτ Αϊνστάιν, όπως έχει γραφεί από τον Στέφανο Τραχανά, στο βιβλίο του με τίτλο ΜΕΓΑΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΣΕΣ ΖΩΕΣ: ΟΙ ΠΡΩΤΑΓΩΝΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ.

    Το βιβλίο εκδόθηκε το 2014 από τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και κυκλοφορεί εκτός εμπορίου. Οι ενδιαφερόμενοι αναγνώστες μπορούν να το προμηθευτούν από την ιστοσελίδα των εκδόσεων.

    Την επιμέλεια του podcast είχε η Ομάδα Αφήγησης Παραμυθανθός

    Αφηγητές: Δημήτρης Μάλλης και Καλλιρρόη Μουλά

    Την μουσική συνέθεσε αποκλειστικά για το podcast o Θωμάς Ζήσης

    Την κεντρική εικόνα του podcast φιλοτέχνησε ο εικαστικός Χρήστος Αλαβέρας από τη Θεσσαλονίκη.

    H συντακτική επιτροπή του InScience αισθάνεται την ανάγκη να ευχαριστήσει θερμά τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και ιδιαίτερα την κυρία Ελένη Χρηστιά για την ευγενική παραχώρηση της άδειας για την αναπαραγωγή του υλικού.

  • Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΝΕΟΤΕΡΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ – Μια επισκόπηση

    Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΝΕΟΤΕΡΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ – Μια επισκόπηση

    (μετάφραση της 2ης αμερικανικής έκδοσης)

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    PETER J. BOWLER,  IWAN RHYS MORUS

    Μετάφραση 1ης έκδοσης: Βαρβάρα Σπυροπούλου
    Μετάφραση – προσαρμογή στη 2η αμερικανική έκδοση: Μιχάλης Δαγτζής
    Επιστημονική επιμέλεια: Θόδωρος Αραμπατζής Φαίδρα Παπανελοπούλου

    Σχήμα 17 x 24 εκ., 568 σελ.
    Τιμή: 25 ευρώ

    Στην παρούσα 2η έκδοση του κορυφαίου αυτού εγχειριδίου, οι Peter J. Bowler και Iwan Rhys Morus εξερευνούν τόσο την ίδια την ιστορία της επιστήμης όσο και την επίδραση που άσκησε στη νεότερη σκέψη εν γένει, και καταγράφουν όλες τις μείζονες εξελίξεις που έλαβαν χώρα στο πεδίο της επιστημονικής σκέψης, από τις επαναστατικές ιδέες του 17ου αιώνα μέχρι τα ζητήματα που εγείρονται στις μέρες μας από τη θεωρία της εξέλιξης, τη γενετική, την πυρηνική φυσική και τη σύγχρονη κοσμολογία.

    Γραμμένη από δύο έμπειρους ιστορικούς της επιστήμης, η Ιστορία της νεότερης επιστήμης καλύπτει ένα ιδιαίτερα ευρύ φάσμα επιστημονικών πεδίων και εξετάζει σύγχρονες θεματικές, όπως τη σχέση της επιστήμης με τη θρησκεία, την εκλαΐκευση της επιστήμης, την επίδραση που ασκεί ο πόλεμος στην εξέλιξη της επιστήμης και τη θέση των γυναικών στην ιστορία της επιστήμης. Η επαυξημένη και επικαιροποιημένη αυτή έκδοση, περιέχει δύο νέα κεφάλαια: ένα που εξερευνά την επίδραση των υπολογιστών στην ανάπτυξη της επιστήμης, και ένα δεύτερο που δείχνει πώς η Δύση χρησιμοποίησε την επιστήμη και την τεχνολογία ως εργαλεία γεωπολιτικής επέκτασης.

    Το βιβλίο ενθαρρύνει τους αναγνώστες να δουν την ιστορία της επιστήμης όχι ως μια σειρά ασύνδετων ονομάτων και ημερομηνιών αλλά ως ένα σύνθετο πλέγμα σχέσεων ανάμεσα στην επιστήμη και τη σύγχρονη κοινωνία.

    PETER J. BOWLER
    Ο Peter J. Bowler είναι οµότιµος Καθηγητής Ιστορίας της Επιστήµης στο Queen’s University του Μπέλφαστ. Έχει γράψει πολλά βιβλία, µεταξύ των οποίων τα Darwin Deleted: Imagining a World without Darwin και A History of the Future: Prophets of Progress from H. G. Wells to Isaac Asimov.

    IWAN RHYS MORUS
    Ο Iwan Rhys Morus είναι Καθηγητής στο Τµήµα Ιστορίας και Ουαλικής Ιστορίας του Aberystwyth University της Ουαλίας. Πρόσφατα βιβλία του είναι τα The Oxford Illustrated History of Sciences και Nikola Tesla and the Electrical Future.

  • OI ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ

    OI ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ

    Ο βίος και τα επιτεύγματα σπουδαίων μαθηματικών, από τον Ζήνωνα έως τον Poincaré (ενιαίος τόμος)

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    ERIC TEMPLE BELL

    Μετάφραση: Μανώλης Μαγειρόπουλος Νικηφόρος ΣταματάκηςΤί είδους άνθρωποι ήταν αυτοί που δημιούργησαν τα μαθηματικά, από τους αρχαίους Έλληνες έως τον Poincaré; Mε έμφαση στην προσωπικότητα των μεγάλων αυτών μαθηματικών, με γλαφυρότατες αναφορές στο πνεύμα της κάθε εποχής και στο κοινωνικό, πολιτικό, φιλοσοφικό ή θρησκευτικό πλαίσιο στο οποίο γεννήθηκαν και αναπτύχθηκαν οι μεγάλες μαθηματικές ιδέες, άλλοτε με την ενθάρρυνση, συχνότερα όμως με την εχθρότητα ή η στενοκεφαλιά αυτού του κοινωνικού περιγύρου, στο βιβλίο παρουσιάζονται, εν είδει μυθιστορηματικής βιογραφίας, με πολύ χιούμορ, σαρκασμό συχνά, αλλά με το σπινθηροβόλο πάντα πνεύμα του συγγραφέα, τα επιτεύγματα της μαθηματικής επιστήμης. Oι μεγάλοι μαθηματικοί έχουν παίξει έναν ρόλο στην εξέλιξη της επιστήμης συγκρίσιμο με εκείνον που έπαιξαν οι φιλόσοφοι και οι φυσικοί επιστήμονες. Ωστόσο, οι βασικές ιδέες με τις οποίες έχουν υφανθεί τα μαθηματικά είναι απλές, όμορφες, και μέσα στα πλαίσια κατανόησης κάθε ανθρώπου που διαθέτει μια μέση νοημοσύνη. Mέσα από αυτό το ευχάριστο και πνευματώδες βιβλίο, ο αναγνώστης θα αποκτήσει μια γνώση πολύτιμη, αλλά και μια εμπειρία μοναδική για τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται οι επιστήμες, με γνώμονα τη ζωή των δημιουργών τους.ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

    Ο Eric Temple Bell γεννήθηκε το 1883 στην Aberdeen της Σκωτίας και έμαθε τα πρώτα του γράμματα στην Αγγλία. Μετανάστευσε στις ΗΠΑ το 1902 και αργότερα ενεγράφη στο Πανεπιστήμιο του Stanford, απ’ όπου αποφοίτησε το 1904. Το 1908 ήταν βοηθός καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Washington, όπου και πήρε το Master of Arts το 1909. Κατόπιν, το 1911, ενεγράφη στο Πανεπιστήμιο της Columbia από το οποίο πήρε διδακτορικό δίπλωμα το 1912. Επέστρεψε στην Washington ως λέκτορας των Μαθηματικών και έγινε καθηγητής εκεί το 1921. Μεταξύ του 1924 και του 1928 δίδαξε στους θερινούς κύκλους μαθημάτων του Πανεπιστημίου του Σικάγου, και στο πρώτο εξάμηνο του 1926 στο Harvard. Το 1927 εξελέγη καθηγητής των Μαθηματικών στο Caltech. Διετέλεσε Πρόεδρος της Mathematical Association of America και Αντιπρόεδρος της Αμερικανικής Μαθηματικής Εταιρείας, καθώς και της American Association for the Advancement of Science. Διετέλεσε επίσης μέλος της εκδοτικής επιτροπής του Transactions of the A.M.S., του American Journal of Mathematics και του Journal of the Philosophy of Science. Υπήρξε μέλος πολλών μαθηματικών εταιρειών ανά τον κόσμο, καθώς και της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ. Για το ερευνητικό του έργο τιμήθηκε με το βραβείο Bôcher της Αμερικανικής Μαθηματικής Εταιρείας. Συνέγραψε συνολικά 12 βιβλία, μεταξύ των οποίων τα Purple Supphire (1924), Algebraic Arithmetic (1927), Debunking Science και Queen of the Sciences (1931), Numerology (1933) και το The Search for Truth (1934). Απεβίωσε τον Δεκέμβριο του 1960, λίγο πριν την έκδοση του τελευταίου του βιβλίου The last Problem.

  • Η ΜΕΓΑΛΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ Από τον Ίκαρο στις Διαστημικές Αποικίες

    Η ΜΕΓΑΛΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ Από τον Ίκαρο στις Διαστημικές Αποικίες

    Διονύσης Π. Σιμόπουλος

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΟΞΥ

    Σειρά: «Τα Μυστικά του Σύμπαντος»Περιγραφή

    Οι εκδόσεις ΟΞΥ, με μεγάλη χαρά παρουσιάζουν ένα από τα σημαντικότερα βιβλία τους για το 2021 με τίτλο: «Η Μεγάλη Περιπέτεια στο Διάστημα», από τον αστροφυσικό και επίτιμο διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου, Διονύση Σιμόπουλο. Το πρώτο βιβλίο της νέας σειράς «Τα Μυστικά του Σύμπαντος» αποτελεί μια συναρπαστική εξερεύνηση, μέσα από όλες τις αποστολές και τα βήματα του ανθρώπινου είδους, της απέραντης «θάλασσας» του διαστήματος.

    «Πάντες οι άνθρωποι του ειδέναι φύσει ορέγονται» – Αριστοτέλης

    Ξεκινώντας με δυο μύθους, αυτόν του Δαίδαλου και του Ίκαρου, αλλά και εκείνον του μανδαρίνου Γουάν Χου και την πρώτη –ανεπιτυχή- προσπάθεια πτήσης προς το άγνωστο του διαστήματος, ο Διονύσης Σιμόπουλος ξεναγεί τον αναγνώστη στα μονοπάτια της διαστημικής εξερεύνησης.

    Από τον πρώτο μακάκο, τον Albert II και την πασίγνωστη σκυλίτσα Laika, μέχρι τη δημιουργία της NASA, τους Ρώσους κοσμοναύτες, τον Κένεντι και το πρόγραμμα Apollo, τα μετέωρα πρώτα βήματα στην επιφάνεια της Σελήνης, τον ανταγωνισμό στην κούρσα του διαστήματος και τις πολιτικές αποφάσεις, την αγωνία για επιβίωση, τις αποτυχίες και τους σύγχρονους αστροναύτες. Ένα εικονικό, συναρπαστικό ταξίδι σε όλες εκείνες τις συγκινήσεις που μας χάρισε ο αιώνας που πέρασε, πραγματοποιείται με σαφή και επεξηγηματικό τρόπο και μέσα από την πλούσια εικονογράφηση του βιβλίου.

    Ο Διονύσης Σιμόπουλος συγκεντρώνει υλικό 50 και πλέον χρόνων, μέσα από προσωπικές του ανταποκρίσεις στον τύπο για διαστημικές αποστολές, την εκτενή του αρθρογραφία και φωτογραφίες και παρουσιάζει στο ελληνικό κοινό το magnum opus του.

    «Η Μεγάλη Περιπέτεια στο Διάστημα” παρουσιάζει στο Ελληνικό κοινό τις αποστολές και τα πρώτα βήματα του ανθρώπινου είδους στην απέραντη θάλασσα του διαστήματος. Πρόκειται για ένα αφήγημα αυθεντικό και πλήρες διότι ο συγγραφέας είναι βαθύς γνώστης του θέματος και όχι μόνο. Η γραφή του είναι απλή και κατανοητή, αλλά και γλαφυρή, ποιητική και φιλοσοφική συγχρόνως, ως μια ακόμη σημαντική προσφορά του κ. Σιμόπουλου στο αναγνωστικό κοινό της χώρας. Το συνιστώ ενθουσιωδώς.»
    Σταμάτης Κριμιζής, Ακαδημαϊκός, Ομότιμος Διευθυντής του Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University.

    «Στο νέο του βιβλίο, ο Διονύσης Σιμόπουλος μας ταξιδεύει με σύντομα αλλά περιεκτικά βήματα στην ιστορία της προσπάθειας να ξεφύγει ο άνθρωπος από την Γήινη βαρύτητα και να «κατακτήσει» το διαπλανητικό περιβάλλον, ένα οδοιπορικό που περνά από την φαντασία στην πραγματικότητα, από το ιστορικό παρελθόν στο παρόν που ατενίζει το μέλλον, από την επιστημονική φαντασία στην διαπλανητική εξερεύνηση και στα πρώτα διστακτικά αλλά στέρεα βήματα ειρηνικής «κατάκτησης» του πλανητικού μας συστήματος.»
    Μανώλης Πλειώνης, Καθηγητής ΑΠΘ, Πρόεδρος και Γενικός Διευθυντής του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.

  • ΘΕΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

    ΘΕΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

    Νίκος Δημητρακόπουλος

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΟΠΟΣ

    ISBN: 978-960-499-421-2
    Διαστάσεις: 1
    7 Χ 24 cm
    Αριθμός σελίδων:
    692
    Τιμή:
    36,6 €

    1η Έκδοση: Ιούλιος 2022Περιγραφή

    Από το Θαλή και τον Ευπαλίνο έως την Υπατία, τον Ανθέμιο και τον Ισίδωρο

    Ποιοι ήταν οι µεγάλοι διανοητές που συνέβαλαν στη δηµιουργία και ανάπτυξη των Θετικών Επιστηµών και της Τεχνολογίας στην Αρχαία Ελλάδα; Ποια ήταν η κύρια συµβολή τους;

    Η παρούσα µελέτη µας επιτρέπει να γνωρίσουµε πάνω από 300 πρωταγωνιστές της αρχαίας ελληνικής επιστήµης και τεχνολογίας (εκ των οποίων τους 120 αναλυτικά) που έδρασαν από τον 7ο αιώνα π.Χ. έως τον 6ο αιώνα µ.Χ.

    Η παρουσίαση και ανάλυση του έργου των µεγάλων διανοητών της ελληνικής αρχαιότητας γίνεται µέσα στο ιστορικό, κοινωνικό, πολιτικό και οικονοµικό πλαίσιο κάθε εποχής. ∆ιερευνώνται οι σχέσεις επιστήµης και φιλοσοφίας, επιστήµης και θρησκείας, επιστήµης και τεχνολογίας, επιστήµης – έρευνας και πειράµατος.

    Ένα βιβλίο αναφοράς, που απευθύνεται σε κάθε ενδιαφερόµενο πολίτη, ερευνητή, επιστήµονα, εκπαιδευτικό, φοιτητή και µεταπτυχιακό φοιτητή, για να το αξιοποιήσει είτε µε συνεχή ρυθµό µελέτης είτε ως εγκυκλοπαιδική πηγή στην οποία θα µπορεί να ανατρέχει κάθε στιγµή.Βιογραφικό Συγγραφέα

    Ο Νίκος Γ. ∆ηµητρακόπουλος γεννήθηκε στην Ανδρίτσαινα Ολυµπίας. Σπούδασε στη Σχολή Αγρονόµων και Τοπογράφων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
    Εργάστηκε στη Γενική Γραµµατεία Αθλητισµού (ΓΓΑ) ως Αγρονόµος και Τοπογράφος Μηχανικός για τη µελέτη και κατασκευή αθλητικών έργων σε όλη την Ελλάδα.
    Από το 1989 έως το 2001 και από το 2006 έως το 2013 ήταν προϊστάµενος του Τοπογραφικού Τµήµατος της ∆ιεύθυνσης Μελετών της ΓΓΑ. Το διάστηµα από το 2001 έως το 2006 υπηρέτησε στην Ειδική Υπηρεσία (ΕΥ∆Ε/ΑΟΕΕ) της ΓΓΑ, για τη µελέτη και εκτέλεση των Ολυµπιακών  Έργων, για τις ανάγκες των Ολυµπιακών Αγώνων του 2004.

    ∆ιετέλεσε Αντιπρόεδρος του Συλλόγου Υπαλλήλων ΓΓΑ. Έχει ασχοληθεί επί σειρά ετών µε τη συστηµατική µελέτη του έργου των µεγάλων διανοητών της αρχαίας Ελλάδας σε ένα ευρύ φάσµα που καλύπτει το σηµερινό θεµατικό πεδίο των Θετικών Επιστηµών, παρακινούµενος από τη γοητεία που ασκεί η γνωριµία µε τους συναρπαστικούς δρόµους που ακολούθησε η µακραίωνη πορεία και εξέλιξη της επιστήµης, τη µεγαλειώδη συµβολή του πρωτότυπου πνεύµατος των αρχαίων Ελλήνων στοχαστών, τη συνειδητοποίηση της επικαιρότητας και χρησιµότητας µελέτης των γνωστικών πεδίων, του τρόπου έρευνας, των µεθοδολογικών εργαλείων και της οργάνωσης των συλλογισµών και θεωριών αυτών των σκαπανέων της επιστήµης.

  • ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ Ε.Ι.Ε. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ Ε.Ι.Ε. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    HΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΕΘΝΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΕΡΕΥΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    Την εκδήλωση συντονίζει η κ. Πηνελόπη Σεριάτου, Διδάκτωρ, Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας, Διοικητικός Υπάλληλος του ΕΙΕ.

    Ομιλητές:

    1. Βασίλης Ζουμπουρλής, Πρόεδρος του Συλλόγου Εργαζομένων του ΕΙΕ, Διευθυντής Ερευνών στον Τομέα του Καρκίνου και της Βιολογίας των Βλαστικών Κυττάρων.
    Θέμα της ομιλίας: Μαρία Σκλοντόφσκα-Κιουρί: Η Μεγάλη Κυρία της Επιστήμης.

    2. Δώρα Βασιλακοπούλου, Ερευνήτρια του Ε.ΚΕ.Φ.Ε Δημόκριτος
    Θέμα της ομιλίας: Η Γυναίκα στην ‘Ερευνα.

  • ΟΙ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΠΟΥ ΑΣΚΕΙ ΤΟ ΦΩΣ ΣΤΗΝ ΥΛΗ: Από τον Κέπλερ στον Αϊνστάιν – Σύντομο ιστορικό χρονικό.

    ΟΙ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΠΟΥ ΑΣΚΕΙ ΤΟ ΦΩΣ ΣΤΗΝ ΥΛΗ: Από τον Κέπλερ στον Αϊνστάιν – Σύντομο ιστορικό χρονικό.

    Βαρελάς Τάκης / Συμπαντικές Συναντήσεις / Τέμπερα σε χαρτί 14cm X 21cm / 2021

    Τα μεγάλα επιτεύγματα των τελευταίων τεσσάρων δεκαετιών στην επιβράδυνση και παγίδευση της ατομικής κίνησης οφείλονται αποκλειστικά στις δυνάμεις που ασκεί το φως του λέιζερ στα άτομα. Όμως και αυτό το επιστημονικό πεδίο έχει την δική του προϊστορία καθώς απασχολεί ως ερευνητικό αντικείμενο την επιστημονική κοινότητα από την εποχή του Κέπλερ. Το παρόν άρθρο παρουσιάζει συνοπτικά τα επιτεύγματα της επιστήμης σε αυτό τον τομέα μέχρι την εποχή της επανάστασης που επέφερε η εμφάνιση του λέιζερ.  

    Η εξέλιξη της μελέτης και έρευνας πάνω στις δυνάμεις  που ασκεί το φως στην ύλη χωρίζεται σε δύο περιόδους, την «κλασική» η οποία διαρκεί από το 1600 έως το 1960 και την «σύγχρονη», από το 1960 έως και σήμερα (Letokhov & Minogin, 1981). Κριτήριο αυτού του διαχωρισμού είναι η εμφάνιση της συσκευής φωτός λέιζερ που, για πρώτη φορά, μάς εφοδίασε με σύμφωνη, σχεδόν μονοχρωματική ακτινοβολία, χάρις στην οποία, ανάμεσα σε πολλά άλλα, επιτεύχθηκε η επιβράδυνση, η παγίδευση και τελικά ο απόλυτος έλεγχος της κίνησης των ατόμων που βρίσκονται σε αέρια κατάσταση. Ο όγκος και η ποιοτική διαφοροποίηση των επιτευγμάτων που ακολούθησαν είναι τέτοια που να δικαιολογούν τη διαπίστωση πως η Ατομική Φυσική διέρχεται μια περίοδο κυριολεκτικής Αναγέννησης (Lembessis, 2020). Από φυσική άποψη η βάση αυτών των φαινομένων δεν είναι παρά οι δυνάμεις που ασκεί το φως του λέιζερ στα άτομα. Όμως η ιδέα πως το φως μπορεί να ασκεί δυνάμεις πάνω στην ύλη είναι αρκετά παλαιότερη. Αυτό το παρελθόν έρχεται να αναδείξει αυτό το άρθρο.

    H ιστορική αφετηρία των ερευνών πάνω στις δυνάμεις που ασκεί το φως στην ύλη είναι αναμφίβολα το 1619 όταν ο Κέπλερ, στην πραγματεία του De Cometis, υπέθεσε πως η απόκλιση που παρουσιάζουν οι ουρές των κομητών οφείλεται στην πίεση που ασκούν σε αυτές οι ηλιακές ακτίνες (Kepler, 1619). Αν και οι παρατηρούμενες αποκλίσεις δεν ερμηνεύονται αποκλειστικά και μόνο από την πίεση του φωτός, εν τούτοις, αυτή η υπόθεση έπαιξε, αργότερα, σημαντικό ρόλο στην κατανόηση του ρόλου που παίζει η πίεση του φωτός στο σύμπαν. Οι απόψεις του Κέπλερ είχαν βρει θερμή υποστήριξη από τον Δανό αστρονόμο C. S Longomontanus. Το ίδιο φυσικό φαινόμενο ενέπνευσε τον L. Euler να διατυπώσει την άποψη πως οι δέσμες φωτός μπορούν να ασκήσουν δυνάμεις και να καταλήξει σε μια θεωρητική απόδειξη δεχόμενος πως το φως είναι ένα διάμηκες κύμα (Euler, 1746). Την ίδια περίοδο ο Νεύτων ισχυρίστηκε ότι το φως ασκεί πίεση σε υλικά σώματα (Lebedev, 1901) ενώ τον επόμενο αιώνα θα γίνουν και οι πρώτες πειραματικές προσπάθειες για την μέτρηση των δυνάμεων που ασκεί το φως πάνω στα σώματα από τους J. Michel (Hardin, 1966), De Mayran (De Mairan, 1754) και A. Fresnel το 1825 (Fresnel, 1825).«Μια πολύ μικρή εμπειρία στην προσπάθεια μέτρησης αυτών των δυνάμεων είναι αρκετή για να συνειδητοποιήσει κανείς το εξαιρετικά μικρό τους μέγεθος – γεγονός που τις καθιστά αδιάφορες για κάθε φαινόμενο που μπορεί να παρατηρηθεί στη γη.»

    J. H Poynting, ομιλία στη Βασιλική Εταιρεία (Royal Society) του Λονδίνου το 1905) (Ashkin, 2000)Πολύ αργότερα, το 1876, ο A. Bartoli θα υπολογίσει την τιμή της πίεσης που ασκεί το φως πάνω σε μια επιφάνεια βασιζόμενος σε θερμοδυναμικές αρχές (Bartoli, 1884), ενώ ο Maxwell έλυσε το ίδιο πρόβλημα με τη βοήθεια της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του (Maxwell, 1897) καταλήγοντας στο ίδιο αποτέλεσμα με τον Bartoli. O Maxwell μάλιστα θα αποδείξει πως η ροή ορμής μια δέσμης φωτός είναι ανάλογη της έντασής της.  Τα αποτελέσματα του Bartoli έγιναν αντικείμενο περαιτέρω μελέτης από τον L. Boltzmann (Boltzmann, 1884) ενώ οι ίδιες θεωρητικές μέθοδοι θα χρησιμοποιηθούν από τον πρίγκηπα B. Galitzine (Galitzine, 1892), τον C. H. Guillaume (Guillaume, 1894) και τον P. Drude (Drude, 1900) για την μελέτη της πίεσης που ασκεί το φως σε ένα μέλαν σώμα. Στον αντίποδα, η μεθοδολογία του Maxwell θα επιβεβαιωθεί από περαιτέρω έρευνες των O. Heaviside (Heaviside, 1893), H. A. Lorentz (Lorentz, 1895), E. Cohn (Cohn, 1900) και D. Goldhammer (Goldhammer, 1901). To 1906 o J. H. Poynting απέδειξε πως η τιμή της πίεσης του φωτός είναι τόσο μικρή που τελικά θα έχει αποτελέσματα μόνο σε μικρά σώματα (Poynting, 1906). Το 1908 και το 1909 οι G. Mie (Mie, 1908) και P. Debye (Debye, 1909) πρότειναν λεπτομερή θεωρητικά μοντέλα για τον υπολογισμό της δύναμης που ασκεί το η σκέδαση και η πίεση του φωτός αντίστοιχα.

    Στα τέλη του 19ου αιώνα είχαμε και μια ακόμη πειραματική απόπειρα από τον W. Crookes ο οποίος, το 1875, παρουσίασε το φωτοραδιόμετρο, στα μέλη της Royal Society στο Λονδίνο (Crookes, 1874). Η συσκευή αυτή περιλάμβανε μια λυχνία κενού που περιείχε ένα αιωρούμενο μεταλλικό φύλλο. Το φύλλο περιστρεφόταν όταν η συσκευή φωτιζόταν, εξαιτίας των διαφορετικών δυνάμεων που ασκούσε το φως στις δύο πλευρές του. Αφορμή για να ασχοληθεί ο, χημικός στην ειδικότητα, Crookes, με αυτό το πρόβλημα ήταν η παρατήρηση αποκλίσεων στις ακριβείς μετρήσεις της μάζας διαφόρων χημικών αντιδραστηρίων όταν οι μετρητικές του διατάξεις εκτίθεντο στο ηλιακό φως.

    Η κλασική περίοδος σημαδεύτηκε από το έργο του P. N. Lebedev, ενός Ρώσου φυσικού που, το 1907, κατόρθωσε να λύσει το πολύ δύσκολο πειραματικό πρόβλημα της μέτρησης της πίεσης που ασκεί το φως σε ένα σώμα (Lebedev 1901). Για να καταλάβουμε το μέγεθος της δυσκολίας, αναλογιζόμενοι πάντα και τις πειραματικές δυνατότητες της εποχής, αρκεί να αναφέρουμε πως ένα ηλιόλουστο μεσημέρι οι ακτίνες του ήλιου ασκούν σε μια ολικά ανακλαστική επιφάνεια μια πίεση περίπου εκατό δισεκατομμύρια φορές μικρότερη από την ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας. Η μέτρηση αυτής της πολύ μικρής πίεσης γινόταν ακόμη πιο δύσκολη εξαιτίας του απρόβλεπτου τρόπου με τον οποίο το φως επηρέαζε την λειτουργία των πειραματικών διατάξεων. Αυτό το πρόβλημα, το οποίο ήταν ένας πραγματικός γρίφος για τους πειραματιστές, επιλύθηκε επιδέξια από τον Lebedev (Gryslov, 1998).Εικόνα 1: Σχεδιάγραμμα της διάταξης του Lebedev που χρησιμοποιήθηκε για την μέτρηση της πίεσης που ασκεί το φως (Lebedev, 1901).Η κύρια διάταξη του Lebedev ήταν ένα σύνολο από επίπεδα μεταλλικά φύλλα πολύ μικρής μάζας, φτιαγμένα από διαφορετικά υλικά και προσαρτημένα πάνω σε μια ελαφριά ράβδο. Το σύστημα ήταν εξ’ ολοκλήρου τοποθετημένο σε ένα θάλαμο κενού. Κάποια από τα φύλλα είχαν επιφάνειες από μαύρο χρώμα ώστε να είναι πλήρως απορροφητικές ενώ τα υπόλοιπα είχαν επιφάνειες πλήρως ανακλαστικές. Με αυτόν τον τρόπο ο Lebedev εξασφάλισε πως η πίεση σε μια ανακλαστική επιφάνεια ήταν διπλάσια από ότι σε μια μαύρη επιφάνεια.  Αυτή η διαφορά στην πίεση ήταν υπεύθυνη για την δημιουργία ροπής πάνω στην ράβδο με αποτέλεσμα την περιστροφή του νήματος στο οποίο κρέμεται η ράβδος. Η προκύπτουσα γωνία στρέψης αποτελούσε και ένα μέτρο της πίεσης του φωτός.

    Ποιοι ήταν όμως οι παράγοντες οι οποίοι διατάρασσαν τις μετρήσεις; Το πρώτο πρόβλημα ήταν ότι το προσπίπτον φως θέρμαινε τα φύλλα και τον περιβάλλοντα αέρα. Η επαγόμενη ροή αέρα δρούσε πάνω στα μεταλλικά φύλλα σαν άνεμος. Έτσι δεν ήταν δυνατόν να διακρίνουμε εάν η κίνηση των φύλλων οφειλόταν στην πίεση της ακτινοβολίας ή στην ροή του αέρα. Υπήρχε επίσης και ένα άλλο πρόβλημα. Από την στιγμή που το φως φώτιζε μόνο μια πλευρά των φύλλων προέκυπτε μια ανόμοια θέρμανση των φύλλων με αποτέλεσμα κάθε ένα από αυτά να μεταφέρει διαφορετικά ποσά ενέργειας – κατά μέσο όρο – στα μόρια του περιβάλλοντος αέρα. Λόγω της διατήρησης της ορμής η ανάκρουση των μορίων του αέρα ήταν ισχυρότερη από την μια πλευρά του φύλλου, ομοίως και η δύναμη. Αυτές οι δυνάμεις ήταν στην ίδια διεύθυνση με την δύναμη που οφειλόταν στην πίεση της ακτινοβολίας αλλά πιο ισχυρές. Ο Lebedev προσπάθησε να υπερβεί αυτά τα προβλήματα επιλέγοντας την τοποθέτηση όλου του συστήματος σε ένα θάλαμο κενού. Στην συνέχεια χρησιμοποίησε μεταλλικά φύλλα τα οποία είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας με αποτέλεσμα να ελαχιστοποιήσει τη διαφορά θερμοκρασίας στις δύο πλευρές των φύλλων. Οι μικρές μάζες των φύλλων εξασφάλιζαν μικρές ροπές αδράνειας άρα και μεγαλύτερη ευαισθησία.

    Μετά από αρκετές προσπάθειες και συνδυασμούς, ο Lebedev  κατάληξε σε μια τιμή για την πίεση της ακτινοβολίας η οποία απέκλινε μόλις 20% από τις θεωρητικές προβλέψεις του Maxwell. Απέδειξε λοιπόν ότι το φως μεταφέρει όχι μόνο ενέργεια αλλά και ορμή. Αξίζει να σημειωθεί πως ο Lebedev προέβλεψε ουσιαστικά την ανάπτυξη της μοντέρνας έρευνας πάνω στην πίεση της ακτινοβολίας, αφού με τα πειράματα του οδηγήθηκε στην προφητική σκέψη, ότι αυτή η πίεση θα μπορούσε να αυξηθεί δραστικά, όταν η ακτινοβολία βρίσκεται σε συντονισμό με τα άτομα και τα μόρια. Παρόμοια αποτελέσματα εξήγαγαν λίγο αργότερα και οι Nichols  και Hull το 1901 και 1903 στο κολέγιο του Dartmouth της Πολιτείας του New Hampshire στις ΗΠΑ (Nichols & Hull, 1901). Σε αυτά τα πειράματα οι Nichols και Hull είχαν πετύχει μια απόκλιση μόλις 1% από τις προβλέψεις του Maxwell. Ωστόσο, όπως αναφέρει ο J. Worrall, οι Bell και Green αργότερα ανέλυσαν εκ νέου τα δεδομένα από αυτά τα πειράματα και βρήκαν αρκετά μαθηματικά λάθη καθώς οι Nichols και ο Hull είχαν χρησιμοποιήσει μια εσφαλμένη τιμή για το μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας, λαμβάνοντας ορισμένους λογάριθμους στη βάση 10 αντί για τη βάση e, και έκαναν αρκετά λάθη που αφορούσαν μονάδες και συντελεστές μετατροπής (Worrall, 1982). Μετά τη διόρθωση αυτών των σφαλμάτων η απόκλιση από τις προβλέψεις του Maxwell ανήλθε στο 10%.ΑΠΟ ΤΟΝ ΜΑΚΡΟΚΟΣΜΟ ΣΤΟΝ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ – Η ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΤΟΥ ΑΪΝΣΤΑΪΝ

    Το κοινό στοιχείο όλων των θεωρητικών και πειραματικών προσπαθειών που προαναφέραμε ήταν η άγνοια των νόμων που διέπουν την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη σε μικροσκοπικό επίπεδο, δηλαδή  πως και με ποιους μηχανισμούς το φως αλληλεπιδρά με τα άτομα της ύλης. Εδώ η επιστήμη βρέθηκε σε μια οριακή στιγμή καθώς η κλασική φυσική αντίληψη δεν επαρκούσε για να ερμηνεύσει τα νέα πειραματικά δεδομένα που ήρθαν στο προσκήνιο. Είναι η εποχή που γεννιέται η κβαντική αντίληψη για το χαρακτήρα της ακτινοβολίας. Η αρχή έγινε με τις προσπάθειες του Planck να ερμηνεύσει το φάσμα του μέλανος σώματος όπου για πρώτη φορά γίνεται αναφορά και χρήση του γεγονότος πως η ύλη απορροφά και εκπέμπει την ακτινοβολία κατά ασυνεχή τρόπο και όχι με συνεχή όπως προέβλεπε η κλασική κυματική αντίληψη. Ο Planck θα παρουσιάσει τη θεωρία του το Δεκέμβρη του 1899 στην Ακαδημία του Βερολίνου.  Ο Αϊνστάιν έσπευσε να χρησιμοποιήσει τα κβάντα του φωτός για την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου σε μια εργασία που του χάρισε και το βραβείο Νόμπελ στη φυσική. Θα πρέπει να σημειώσουμε πως ο Αϊνστάιν ανέπτυξε τη θεωρία του Planck ένα βήμα παραπέρα καθώς θεώρησε την κβάντωση της ενέργειας ως μια ενδογενή ιδιότητα του πεδίου και όχι απλά ως ένα μηχανισμό ανταλλαγής ενέργειας μεταξύ της ύλης και αυτού.  Στην προσπάθεια που έκανε ο Αϊνστάιν να ερμηνεύσει και να εξηγήσει το νόμο του Planck για την ακτινοβολία του μέλανος σώματος, πρότεινε το 1916 τον μηχανισμό με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με ένα άτομο και ανταλλάσσει με αυτό ενέργεια (Einstein 1916). Σύμφωνα με την πρόταση του Αϊνστάιν η αλληλεπίδραση του φωτός με τα άτομα της ύλης γίνεται με τρεις τρόπους: την απορρόφηση ενός φωτονίου από το άτομο, την εξαναγκασμένη εκπομπή και την αυθόρμητη εκπομπή ενός φωτονίου.Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι η εκπομπή ηλεκτρονίων από την επιφάνεια ενός μετάλλου όταν αυτό φωτιστεί με ορατή ή υπεριώδη ακτινοβολία. Κατέχει εξέχουσα θέση στην ιστορία της φυσικής καθώς η κλασική κυματική αντίληψη για το φως αδυνατούσε να ερμηνεύσει τα πειραματικά δεδομένα από τα σχετικά με αυτό το φαινόμενο πειράματα. Ο Αϊνστάιν κατόρθωσε να φωτίσει τη πραγματική φύση του φαινομένου αποδεχόμενος πως το φως αποτελείται από σωμάτια καθορισμένης ενέργειας (που αργότερα, το 1926, ο G. N. Lewis θα αποκαλέσει φωτόνια). Η ερμηνεία αυτή, μαζί με άλλες εργασίες, άνοιξε το δρόμο για την κβαντική επανάσταση. Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον H, R. Hertz ενώ ο κύριος όγκος των σχετικών πειραμάτων εκτελέστηκε από τον P. Lenard.Όταν το άτομο απορροφήσει ένα φωτόνιο από μια δέσμη φωτός ένα από τα ηλεκτρόνιά του ανέρχεται σε μια ανώτερη (διεγερμένη) ενεργειακή στάθμη. Το αντίθετο συμβαίνει στην εξαναγκασμένη εκπομπή όπου το ηλεκτρόνιο κατέρχεται από την διεγερμένη στάθμη αποβάλλοντας ένα φωτόνιο στην ίδια διεύθυνση με αυτήν της δέσμης του φωτός που προκάλεσε τη μετάβαση. Τι συμβαίνει όμως στην αυθόρμητη εκπομπή; Ποιος αναγκάζει σε αυτή την περίπτωση το ηλεκτρόνιο να κατέλθει; Οι αυθόρμητες εκπομπές φωτονίων αποδίδονται στην αλληλεπίδραση του ατόμου με τις ακατάπαυστες διακυμάνσεις του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του κενού. Το κενό ενός κβαντικού πεδίου είναι η κατάσταση όπου η μέση τιμή του πεδίου είναι μηδέν αλλά, ταυτόχρονα, παρουσιάζει ισχυρές κβαντικές διακυμάνσεις γύρω από αυτήν. Ο απρόβλεπτος χαρακτήρας αυτών των διακυμάνσεων είναι η αιτία που το φωτόνιο εκπέμπεται σε μια τυχαία διεύθυνση. Το ηλεκτρόνιο λοιπόν δεν μπορεί να «ηρεμήσει» όταν βρεθεί μέσα στο κβαντικό κενό. Και ποιος ευθύνεται γι’ αυτό; Μα η αρχή της αβεβαιότητας η οποία στην περίπτωση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος μας απαγορεύει  να γνωρίζουμε ταυτόχρονα την τιμή του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου με απόλυτη ακρίβεια. Κατά συνέπεια δεν είναι δυνατόν να μηδενιστούν το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο ταυτόχρονα. Ο Einstein εισήγαγε την αυθόρμητη εκπομπή με ορθό τρόπο στην απόπειρά του να ερμηνεύσει το φάσμα του μέλανος σώματος. Όμως στην εργασία του δεν γίνεται λεπτομερής αναφορά στην πραγματική φύση της αυθόρμητης εκπομπής. Οι ιδιότητές της αναδείχτηκαν αργότερα από τους E. Wigner και V. Weisskopf (Weisskopf 1930). Ο ρυθμός με τον οποίο γίνονται οι αυθόρμητες μεταβάσεις ποικίλει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της διεγερμένης στάθμης που έχει επιλεγεί.

    Η απορρόφηση και η εξαναγκασμένη εκπομπή φωτονίου δεν είναι παρά οι δύο όψεις μιας εξαναγκασμένης ηλεκτρομαγνητικής ταλάντωσης. Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του φωτός είναι  ο εξωτερικός διεγέρτης με μια συχνότητα fL και το άτομο είναι το ταλαντούμενο σύστημα που χαρακτηρίζεται από μια ιδιοσυχνότητα f0 η οποία δίδεται από τη σχέση f0=(Ε21)/h, όπου Ε1 και Ε2 είναι οι ενέργειες των δύο ατομικών σταθμών που εμπλέκονται στη μετάβαση του ηλεκτρονίου. Τα χαρακτηριστικά αυτής της ταλάντωσης εξαρτώνται πάντα από τη σχέση αυτών των δύο συχνοτήτων και τα αποτελέσματά της μεγιστοποιούνται στην περίπτωση του συντονισμού, δηλαδή όταν fL = f0. Η εξαναγκασμένη εκπομπή ουσιαστικά αγνοήθηκε για πολλά χρόνια καθώς σε συνήθεις συνθήκες ισορροπίας, τα άτομα είναι πιο πιθανόν να καταλαμβάνουν μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση παρά μια διεγερμένη. Συνεπώς η εξαναγκασμένη εκπομπή φωτός δεν μπορεί να διαδραματίσει πρωταγωνιστικό ρόλο και αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες δεν είχαν δώσει μεγάλη σημασία στα ειδικά χαρακτηριστικά του φωτός που παράγεται με αυτό τον τρόπο. Πράγματι τα φωτόνια που προέρχονται από εξαναγκασμένη εκπομπή είναι όλα σε συμφωνία φάσης μεταξύ τους και κινούνται στην ίδια κατεύθυνση με τα φωτόνια που προκάλεσαν την εκπομπή. Με απλά λόγια το κάθε φωτόνιο είναι ένα «πιστό» αντίγραφο του άλλου. Από την δεκαετία του 1930 οι επιστήμονες είχαν αντιληφθεί πως αυτή η εικόνα θα μπορούσε να αναστραφεί, εάν ήταν δυνατό να επιτευχθεί μια κατάσταση μη θερμοδυναμικής ισορροπίας, όπου τα άτομα, ως επί το πλείστον, θα προτιμούσαν να βρίσκονται σε μια διεγερμένη κατάσταση. Σε αυτήν την περίπτωση το πλήθος των διεγερμένων ατόμων θα ξεπερνούσε αυτό των ατόμων σε μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως αναστροφή πληθυσμών και έχει διαδραματίσει θεμελιώδη ρόλο στην παραγωγή του φωτός λέιζερ.

    Συνήθως οι ευφυείς άνθρωποι είναι αυτοί που δίνουν μεγάλη σημασία στις λεπτομέρειες εκείνες που λανθάνουν της προσοχής των υπολοίπων. Επιπλέον είναι γνωστό, πως πίσω από τις λεπτομέρειες αρέσκεται να κρύβεται ο διάβολος. Ένα χρόνο αργότερα, το 1917, ο Einstein μελέτησε την ανταλλαγή ορμής ανάμεσα στο φως και στα  άτομα, σε μια εργασία του στην οποία σημείωσε (Einstein 1917):

    «Στην πράξη όλες οι θεωρίες που προσπαθούν να ερμηνεύσουν την ακτινοβολία του μέλανος σώματος βασίζονται στην μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ ακτινοβολίας και μορίων. Εν τούτοις λαμβάνουν υπ’ όψη μόνο την ανταλλαγή ενέργειας χωρίς να υπολογίζουν την ανταλλαγή ορμής. Η δικαιολογία είναι εύκολη, καθώς το μέγεθος της ανταλλασσόμενης ορμής είναι πολύ μικρό στην πράξη συγκρινόμενο με άλλες διαδικασίες που μπορούν να επηρεάσουν την κίνηση. Εν τούτοις για την θεωρητική συζήτηση αυτές οι πολύ μικρές δράσεις πρέπει να θεωρηθούν εξίσου σημαντικές όσο και η ανταλλαγή ενέργειας με την ακτινοβολία, καθώς ενέργεια και ορμή είναι άμεσα συνδεδεμένες.».

    Όπως ανέδειξαν τα επιτεύγματα των τελευταίων τεσσάρων δεκαετιών στην φυσική των ψυχρών ατόμων, αυτές οι πολύ μικρές δράσεις είναι σημαντικές όχι μόνο για τη θεωρητική συζήτηση.

    Αξίζει να δούμε λίγο πιο αναλυτικά αυτή την επιχειρηματολογία καθώς αποτελεί την φυσική βάση των δυνάμεων που ασκεί το φως στην ατομική ύλη. Κάθε μια από τις τρεις διαδικασίες που εισήγαγε ο Einstein συνοδεύεται από μετακίνηση ενός ηλεκτρόνιου από μια ενεργειακή στάθμη σε μια άλλη. Οι τρεις αυτοί μηχανισμοί είναι υπεύθυνοι  για την ανταλλαγή ενέργειας και ορμής με το άτομο και συνεπώς δίνουν την δυνατότητα επηρεασμού της ατομικής κίνησης. Όταν το άτομο απορροφήσει ένα φωτόνιο αποκτά μια ποσότητα ορμής στην διεύθυνση διάδοσης του φωτονίου. Αν, τώρα, το άτομο αποδιεγερθεί μέσω εξαναγκασμένης εκπομπής το φωτόνιο θα εκπεμφθεί στην αρχική του διεύθυνση οπότε λόγω της αρχής διατήρησης της ορμής το άτομο θα ανακρούσει προς τα πίσω. Δηλαδή ο συνδυασμός απορρόφησης-εξαναγκασμένης εκπομπής δεν οδηγεί σε καθαρή μεταβολή της ατομικής ορμής. Αντίθετα, αν το άτομο επιστρέψει στην θεμελιώδη στάθμη του μέσω αυθόρμητης εκπομπής αυτό οδηγεί σε μεταβολή της ατομικής ορμής καθώς η αυθόρμητη εκπομπή μπορεί να γίνει προς μια τυχαία διεύθυνση. Η αλληλοδιαδοχή αυτών των δύο δυνατών συνδυασμών, που εξαρτώνται κάθε φορά από την ένταση του φωτός και τα φυσικά χαρακτηριστικά του ατόμου, είναι η φυσική βάση της μηχανικής δράσης του φωτός πάνω στα άτομα (Εικ. 2). Ένα απλό αριθμητικό παράδειγμα αρκεί για να έχουμε μια πιο σαφή εικόνα της τάξης μεγέθους αυτών των φαινομένων. Ας υποθέσουμε πως έχουμε ένα άτομο νατρίου που απορροφά ή εκπέμπει ένα φωτόνιο με μήκος κύματος λ = 589 nm και ανακρούει στην αντίθετη κατεύθυνση. Λόγω διατήρησης της ορμής, το άτομο θα αποκτήσει μια ορμή ίση με 2πh. Η ταχύτητα ανάκρουσης είναι ίση με vαν = h/(λM), όπου Μ η μάζα του ατόμου του νατρίου, και είναι ίση με 3,5 cm/s, περίπου όσο η ταχύτητα με την οποία κινείται ένας βραδύποδας! Για να καταλάβουμε το πόσο μικρό είναι το μέγεθος αυτής της ταχύτητας αρκεί να σκεφτούμε πως όταν το άτομο νατρίου βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου, τότε κινείται με μια μέση ταχύτητα περίπου 570 m/s, δηλαδή 1,6 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήχου. Η επιλογή ως παραδείγματος του ατόμου του νατρίου δεν έγινε τυχαία. Τα άτομα των αλκαλίων έχουν κεντρικό ρόλο σε όλες τις πειραματικές εργασίες που εμπλέκονται ψυχρά και παγιδευμένα άτομα.Εικόνα 2: Οι τρεις βασικές διαδικασίες αλληλεπίδρασης του φωτός με ένα άτομο με τις αντίστοιχες μετακινήσεις του ηλεκτρονίου ανάμεσα στις δύο ενεργειακές καταστάσεις. Στην πρώτη περίπτωση το άτομο απορροφά ένα φωτόνιο και αποκτά μια επιπλέον ορμή προς τα δεξιά. Στην δεύτερη περίπτωση το άτομο εκπέμπει αυθόρμητα ένα φωτόνιο προς μια τυχαία κατεύθυνση και «ανακρούει» προς την αντίθετη. Στην τρίτη περίπτωση το άτομο εξαιτίας της αλληλεπίδρασης με ένα φωτόνιο της δέσμης εκτελεί μια εξαναγκασμένη εκπομπή φωτονίου. Το φωτόνιο που εκπέμπεται είναι πιστό αντίγραφο του φωτονίου που προκάλεσε την εκπομπή του. Κατά συνέπεια κινείται προς τα δεξιά ενώ το άτομο «ανακρούει» προς τα αριστερά.ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΣΤΟΝ  20Ο ΑΙΩΝΑ

    Παρά την πενία πειραματικών μέσων στην κλασική περίοδο, θα πραγματοποιηθούν αρκετά σημαντικά πειράματα που άνοιξαν το δρόμο προς τα σύγχρονα πειράματα πάνω στην αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη. To 1909, ο J. H. Poynting θα δημοσιεύσει μια πολύ ενδιαφέρουσα θεωρητική εργασία, σχετικά με τη δυνατότητα του κυκλικά πολωμένου φωτός να ασκεί ροπή σε ένα λεπτό πλακίδιο. Πρότεινε επίσης μια πειραματική διάταξη για να μετρηθεί αυτή η ροπή (Poynting, 1909). H εκτέλεση αυτού του πειράματος δεν ήταν τότε τεχνικά δυνατή. Δυο δεκαετίες μετά, το 1936, μια πολύ κομψή παραλλαγή αυτού του πειράματος έγινε δυνατή από τον Η. Beth (Beth 1936). Σε αυτό το πείραμα ένα πλακίδιο αναρτημένο από ένα λεπτό νήμα εκτέθηκε σε κυκλικά πολωμένη ακτινοβολία με αποτέλεσμα να τεθεί σε περιστροφική κίνηση, ενδεικτική της ύπαρξης ροπής. Η ροπή που μετρήθηκε συμφωνούσε σε διεύθυνση και μέτρο με αυτήν που είχε προβλεφθεί σε θεωρητικές εργασίες. Αξίζει να σημειώσουμε πως μέσω αυτού του πειράματος έγινε, για πρώτη φορά, δυνατή η πειραματική μέτρηση της σταθεράς του Planck. Την ίδια περίοδο, το 1933, ο R. Frisch, στο Αμβούργο, παρατήρησε την απόκλιση μιας δέσμης ατόμων νατρίου όταν τα ακτινοβόλησε με φως από μια λάμπα νατρίου. Επειδή το φως της λάμπας είχε χαμηλή φασματική ευκρίνεια, δηλαδή όχι τόσο αυστηρά καθορισμένη συχνότητα, η δέσμη απόκλινε μόλις κατά ένα εκατοστό του χιλιοστού του μέτρου από την πορεία της.

    Εκείνη την περίοδο σημαντική, επίσης, ήταν η προσφορά του I. Rabi. Ο Rabi δεν εργάστηκε πάνω στο θέμα των δυνάμεων που ασκεί το φως στην ύλη. Ήταν όμως ο αυτός που ανέβασε σε ένα άλλο επίπεδο τα πειράματα αλληλεπίδρασης της ύλης με την ακτινοβολία. Ο Rabi είναι ο πατέρας του Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (ΝΜR) καθώς, την δεκαετία του 1930, επινόησε μια μέθοδο μέτρησης των μαγνητικών ροπών των πυρήνων των ατόμων όταν αυτά αλληλεπιδρούν με ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων. Με αυτή τη μέθοδο έκανε ακριβείς μετρήσεις των μαγνητικών ροπών του πρωτονίου και του δευτερίου. Ο μαθηματικός φορμαλισμός αυτού του φαινομένου είναι ταυτόσημος με αυτόν της αλληλεπίδρασης ενός ατόμου με ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο με συχνότητα στην περιοχή του ορατού. Αυτό ακριβώς συμβαίνει όταν ένα λέιζερ αλληλεπιδρά με άτομα. Το ηλεκτρόνιο του ατόμου «ταλαντώνεται» στο εσωτερικό του ατόμου ανάμεσα σε μια χαμηλότερη και μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη. Οι ταλαντώσεις αυτές φέρουν, τιμητικά, το όνομα του Rabi. Ο Rabi τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ φυσικής το 1944 και ανήκε σε εκείνους τους Αμερικανούς επιστήμονες που στη δεκαετία του 1980 είχαν αντιταχθεί στο ψυχροπολεμικό πρόγραμμα Πόλεμος των Άστρων  της κυβέρνησης R. Reagan σε έναν  συνδυασμό επιστημονικής αξίας και ήθους που σπανίζει στις ημέρες μας. Τέλος, πολύ σημαντική σε σχέση με όσα έμελλε να ακολουθήσουν ήταν η προσφορά του Γάλλου φυσικού Α. Κastler. Το 1950 ο Kastler χρησιμοποίησε την αλληλεπίδραση ατόμων με κυκλικά πολωμένο φως για να ευθυγραμμίσει ή να διαταράξει τον προσανατολισμό του σπιν των ατόμων (Κastler 1950). Ο Kastler τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ στη φυσική το 1966.

    Οι εργασίες των Rabi και Kastler  αφορούσαν σε προσπάθειες ελέγχου των λεγόμενων «εσωτερικών βαθμών ελευθερίας» των σωματιδίων. Δηλαδή στην προσπάθεια να χρησιμοποιήσουμε την αλληλεπίδραση των ατόμων με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία για να μεταβάλλουμε ή να ελέγξουμε την εσωτερική κατάσταση των ατόμων. Στην «κλασική» περίοδο είχαμε και τα πρώτα σημαντικά πειράματα στα  οποία έγινε προσπάθεια να επηρεαστούν οι «εξωτερικοί βαθμοί ελευθερίας» δηλαδή η μεταφορική κίνηση ατομικών και άλλων σωματιδίων. Το πρώτο από αυτά ήταν το πείραμα των Stern-Gerlach το 1921 (Stern 1922). Σε αυτό το πείραμα μια δέσμη ατόμων αργύρου διέσχισε ένα στατικό ανομοιογενές μαγνητικό πεδίο. Η δέσμη διαχωρίστηκε σε δύο μικρότερες που κατευθύνθηκαν η μια προς την περιοχή που το μαγνητικό πεδίο ήταν ισχυρό και η άλλη προς την περιοχή που το πεδίο ήταν ασθενές. Ο διαχωρισμός αυτός ήταν αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του μαγνητικού πεδίου με το σπιν των ατόμων του αργύρου. Η δύναμη που ασκείται σε αυτήν την περίπτωση στα άτομα του άργυρου μπορεί να γίνει έως και έξι χιλιάδες φορές ισχυρότερη από τη βαρυτική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παγίδευση ουδέτερων σωματίων όπως άτομα, νετρόνια και μόρια. Η πρώτη τέτοια παγίδα για νετρόνια κατασκευάστηκε από τον W. Paul και την ερευνητική του ομάδα (Paul, 1990) ενώ το 1985 θα κατασκευαστεί η πρώτη μαγνητική παγίδα για άτομα από την ομάδα του W. Phillips (Migdall 1985).Εικόνα 3: Απεικόνιση μιας γραμμικής παγίδας Paul. Στο ένθετο βλέπουμε την απεικόνιση οκτώ ιόντων παγιδευμένων σε αυτήν. (Ευγενική προσφορά στο συγγραφέα του R. Blatt, Καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Ίννσμπρουκ και του φωτογράφου Christof Lackner)Η επόμενη γενιά πειραμάτων προσπάθησε να εκμεταλλευτεί τις ισχυρές δυνάμεις που ασκεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε ένα φορτισμένο σωματίδιο. Όπως γνωρίζουμε από τα σχολικά μας χρόνια ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ασκεί σε ένα ηλεκτρικό φορτίο q μια δύναμη που δίνεται από τη σχέση F=q(E+v×B) όπου Ε είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, Β η μαγνητική επαγωγή, v η ταχύτητα του σωματιδίου. Σε αυτήν τη δύναμη βασίστηκε η κατασκευή της παγίδας Paul το 1950 από τον W. Paul στη Βόννη, (Paul, 1990), και της παγίδας Penning που κατασκευάστηκε αργότερα από τον H. Dehmelt (Dehmelt 1968, 1990). Με τις διατάξεις αυτές έγινε δυνατή για πρώτη φορά η παγίδευση ιόντων και ηλεκτρικά φορτισμένων υποατομικών σωματιδίων. Το 1973, μάλιστα, η ομάδα του Dehmelt θα πετύχει για πρώτη φορά την παγίδευση ενός μεμονωμένου ιόντος και μάλιστα θα κατορθώσει να το διατηρήσει εγκλωβισμένο για διάστημα μερικών μηνών. Το 1987 σε μια παραλλαγή του πειράματος αυτού επιτεύχθηκε για πρώτη φορά η παγίδευση του ποζιτρονίου που είναι το αντισωμάτιο του ηλεκτρόνιου. Και οι δύο αυτές παγίδες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρύτατα στη σύγχρονη φυσική, τόσο για την επιβράδυνση της κίνησης των σωματιδίων όσο και στην ακριβή μέτρηση της συχνότητας κυκλότρου qΒ/m, (όπου m η μάζα του σωματιδίου). Μετρώντας αυτήν τη συχνότητα για ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο, αντίστοιχα, η παγίδα Penning έχει χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της συμμετρίας ανάμεσα στην ύλη και την αντιύλη με αξεπέραστη ακρίβεια. Επίσης με αυτή την παγίδα η ερευνητική ομάδα του Dehmelt έχει ελέγξει τις προβλέψεις της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής σε επίπεδο ακρίβειας της τάξης του τρισεκατομμυριοστού. Το 1988 σε μεμονωμένα παγιδευμένα ιόντα βαρίου θα παρατηρηθούν για πρώτη φορά τα περίφημα κβαντικά άλματα, δηλαδή οι απότομες και απρόβλεπτες μεταβάσεις του ηλεκτρονίου από μια στάθμη σε μια άλλη λόγω των τριών βασικών μηχανισμών που περιγράψαμε νωρίτερα (Sauter 1988). Τα μεμονωμένα παγιδευμένα ιόντα  έχουν χρησιμοποιηθεί στη φασματοσκοπία και μετρολογία πολύ υψηλής ακρίβειας και σε πειράματα επεξεργασίας της κβαντικής πληροφορίας. Για την ανακάλυψη αυτή οι Paul και Dehmelt μοιράστηκαν το 1989 το βραβείο Νόμπελ στη φυσική. Ένας προσεκτικός αναγνώστης θα παρατηρούσε πως τα περισσότερα από τα παραπάνω πειράματα έχουν γίνει μετά την έλευση του φωτός λέιζερ. Εντούτοις όμως, αυτά τα πειράματα μπορούν να θεωρηθούν ως ανήκοντα στην «κλασική» εποχή καθώς τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που εμπλέκονται σε αυτά δεν είχαν δημιουργηθεί από δέσμες λέιζερ. Η εκτέλεση πειραμάτων πάνω στην αλληλεπίδραση της ύλης με το φως, είτε σε μακροσκοπικό επίπεδο ή σε ατομικό επίπεδο ήταν μέχρι το 1960 ένα δύσκολο ζήτημα. Η κατάσταση άλλαξε άρδην με την εμφάνιση του λέιζερ που στην κυριολεξία έφερε επανάσταση και σε αυτό το επιστημονικό πεδίο.ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Η κεντρική εικόνα του άρθρου ευγενική προσφορά του ζωγράφου Παναγιώτη (Τάκη) Βαρελά, μέλους του ΔΣ του Εθνικού Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης (ως εκπρόσωπος του Επιμελητήριου Εικαστικών Τεχνών Ελλάδας). Η συντακτική επιτροπή του InS ευχαριστεί τον κ. Βαρελά για την προσφορά του.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Ashkin, A., 2000. History of optical trapping and manipulation of small-neutral particles, atoms, and molecules. IEEE J. Sel. Top. Quant. El., 6, 841. DOI: 10.1109/2944.902132

    Bartoli A., 1884. Exner’s Rep. d. Physik 21, 198. German translation from Nuovo Cimento 15, 195 (1883).

    Beth R. A., 1936. Mechanical Detection and Measurement of the Angular Momentum of Light. Phys. Rev. 11, p. 115. https://doi.org/10.1103/PhysRev.50.115

    Boltzmann L., 1884. Wied. Ann. 22, σελ. 33, 291, 616.

    Cohn E., 1900. Das electromagnetische Feld. Leipzig,  σελ. 543. https://archive.org/details/DasElektromagnetischeFeld

    Crooks W., 1874. Philos. Transact. of the R. S. of London 164, 501. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k55969n/f525.item

    Debye P., 1909. Der Lichtdruck auf Kugeln von beliebigem material. Ann. Phys. 335(11), p. 57. 10.1002/andp.19093351103

    Dehmelt H. G., 1990. Experiments with an isolated subatomic particle at rest. Rev. Mod. Phys. 62, p. 525. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.62.525

    De Mairan, 1754. Traitè physique et historique de l’Aurore Boréale (Seconde Edition). Paris,
    p. 371. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3586v.texteImage

    Drude P., 1900. Lehrbuch der Optik.  Leipzig, p. 447. https://doi.org/10.1038/062595a0

    Einstein A., 1916. Strahlungs-emission und -absorption nach der Quantentheorie. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 18, p. 318.  https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1916DPhyG..18..318E/abstract

    Einstein A., 1917. The Quantum Theory of Radiation. Phys. Zeit. 18, p. 121. http://web.ihep.su/dbserv/compas/src/einstein17/eng.pdf

    Euler L., 1746., Recherches Physiques sur la cause de la queue des comètes, de la lumière boréale, et de la lumière zodiacale. Histoire de l’Academie de Berlin 2, 121. https://fr.wikisource.org/wiki/Encyclop%C3%A9die_m%C3%A9thodique/Physique/AURORE_BOR%C3%89ALE

    Fresnel A., 1825. Ann. de Chimie et de Phys. (2) 29, 57, p. 107.

    Galitzine B., 1892. Wied. Ann. 47, p.479.

    Guillaume S. E., 1894. Archives des Sciences phys. et nat. de Genève 31, p. 121.

    Goldhammer D. A., 1901. Ann. d. Phys. 4, 834. https://doi.org/10.1002/andp.1901309041

    Gryslov S. V., 1998. Η πίεση του φωτός. Quantum 4, 47, Ελληνική Έκδοση.

    Hardin C. L., 1966. The scientific work of the Reverend John Michell. Ann. Sci. 22(1), p. 27. https://doi.org/10.1080/00033796600203015

    Heaviside O., 1893. Electromagnetic Theory 1, 334. https://www.scribd.com/doc/63432697/Oliver-Heaviside-Electromagnetic-Theory-Vol-1

    Κastler A., 1950. Quelques suggestions concernant la production optique et la détection optique d’une inégalité de population des niveaux de quantifigation spatiale des atomes. Application à l’expérience de Stern et Gerlach et à la résonance magnétique. J.Phys.Radium  11, 255-265.  https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00234250/document

    Kepler, J. 1619. De Cometis libelli tres. Avgvstæ Vindelicorvm, A. Apergeri. https://doi.org/10.3931/e-rara-1007

    Lebedev P. N., 1901. Untersuchungen über die Druckkräfte des Lichtes. Ann. Phys. 6, p. 433. http://web.ihep.su/dbserv/compas/src/lebedev01/eng.pdf. Η ίδια εργασία έχει δημοσιευθεί στα αγγλικά στο Lebedev P. N., 1902. An experimental investigation of the pressure of Light. Astrophys. J. 15, p. 60. 10.1086/140887

    Lembessis V. E., 2020. Taming Atoms: The Renaissance of Atomic Physics. Bellingham, Washington USA: SPIE. https://spie.org/Publications/Book/2563827?SSO=1

    Letokhov V. S., and Minogin V. G., 1981. Laser radiation pressure on free atoms. PHYSICS REPORTS 73, No 1., 1-65. https://doi.org/10.1016/0370-1573(81)90116-2

    Lorentz, A., 1895. Versuch einer Theorie der electromagnetischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden, p. 29. https://doi.org/10.17192/eb2021.0037

    Mie G., 1908. Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen. Ann. Phys. 330(3), p. 377. https://doi.org/10.1002/andp.19083300302

    Migdall A. L., Prodan J. V., Phillips W. D., Bergeman T. H., and Metcalf H. J, 1985.  First Observation of Magnetically Trapped Neutral Atoms. Phys. Rev. Lett. 54, 2596. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.54.2596

    Nichols E. W., and Hull G. F., 1901. A Preliminary Communication on the Pressure of Heat and Light Radiation. Phys. Rev. 13, p. 307. https://doi.org/10.1103/PhysRevSeriesI.13.307

    Paul W., 1990. Electromagnetic traps for charged and neutral particles. Rev. Mod. Phys. 62, 531. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.62.531

    Phillips W., 2012. Interview. Nature 490, S12, 11th October. https://doi.org/10.1038/490S11a

    Poynting J. H., 1906. Some astronomical consequences of the pressure of light. Nature 75(1934), p. 90. https://adsabs.harvard.edu/pdf/1907PA…..15..626P

    Poynting J., 1909. The wave motion of a revolving shaft, and a suggestion as to the angular momentum in a beam of circularly polarised light. Proc. R. Soc. Lond. A Ser. A 82, p. 560. https://doi.org/10.1098/rspa.1909.0060

    Sauter Th., Neuhauser W., Blatt R., and Toschek P. E., 1988. Observation of Quantum Jumps. Phys. Rev. Lett. 57, p. 1696. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.57.1696

    Schrödinger E., 1952. Are There Quantum Jumps? The British Journal for the Philosophy of Science 3, No 11, p. 233. 10.1093/bjps/III.11.233

    Stern W., and Gerlach O., 1922. Das magnetische Moment des Silberatoms.  Zeitschrift für Physik  9, p. 353. http://dx.doi.org/10.1007/BF01326984

    Weisskopf V. F., and Wigner E. P., 1930. Berechnung der natürlichen linienbreite auf grund der diracshen lichttheorie. Z. Physik 63, p. 54. 10.1007/BF01336768

    Wooters W. K., and Zurek W., 1982. H. A single quantum cannot be cloned. Nature 299 (5866), p. 802. 10.1038/299802a

    Worrall, J. 1982. The pressure of light: The strange case of the vacillating ‘crucial experiment’. 10.1016/0039-3681(82)90023-1

    Stud. Hist. Phil. Science Part A, 13, p. 133. https://ur.booksc.eu/book/16308509/3a72e5