Tag: Επιστήμες

  • Oμιλία Θόδωρου Αραμπατζή: Η Κρίση στα Θεμέλια της Φυσικής και η Δημοκρατία της Βαϊμάρης

    Oμιλία Θόδωρου Αραμπατζή: Η Κρίση στα Θεμέλια της Φυσικής και η Δημοκρατία της Βαϊμάρης

    Στα πλαίσια του ανοικτού αφιερωματικού κύκλου “Επιστήμη & Τεχνολογία στην εποχή της Βαϊμάρης” το InScience.gr  σας παρουσιάζει την ομιλία του Θόδωρου Αραμπατζή με θέμα:

    Η Κρίση στα Θεμέλια της Φυσικής και η Δημοκρατία της Βαϊμάρης

    Περίληψη:

    Ο αμερικανός ιστορικός των επιστημών Paul Forman έχει υποστηρίξει ότι η κρίση στη φυσική στις αρχές του 20ού αιώνα ήταν άμεσα συνδεδεμένη με την περιρρέουσα ατμόσφαιρα στη γερμανόφωνη Ευρώπη μετά τον 1ο Παγκόσμιο Πόλεμο. Η απόρριψη της αιτιότητας στον μικρόκοσμο από πολλούς φυσικούς δεν ήταν, σύμφωνα με τον Forman, προϊόν εσωτερικών εξελίξεων στη φυσική, αλλά αποτέλεσμα της επίδρασης εξωτερικών παραγόντων: της γενικευμένης κρίσης στη Δημοκρατία της Βαϊμάρης και της επακόλουθης απαξίωσης του ορθού λόγου και της αιτιοκρατικής σκέψης. Η «θέση Forman» έχει προκαλέσει έντονες συζητήσεις για τη σχέση των επιστημονικών ιδεών με το κοινωνικό και πολιτισμικό πλαίσιο εντός του οποίου διαμορφώνονται. Σε αυτή την ομιλία θα εξετάσω τις περίπλοκες διασυνδέσεις ανάμεσα στη νεότερη φυσική και στο περιβάλλον στο οποίο αναπτύχθηκε, σχολιάζοντας παράλληλα την πρόσληψη της θέσης Forman από την κοινότητα των ιστορικών των επιστημών.Σύντομο Βιογραφικό

    Ο Θόδωρος Αραμπατζής είναι διδάκτωρ του Πανεπιστημίου Princeton και καθηγητής στο Τμήμα Ιστορίας και Φιλοσοφίας της Επιστήμης του ΕΚΠΑ. Διετέλεσε μεταδιδακτορικός υπότροφος στο ΜΙΤ και επισκέπτης ερευνητής στο Max Planck Institute for the History of Science. Από το 2010 έως το 2014 ήταν συν-διευθυντής του περιοδικού Metascience (https://link.springer.com/journal/11016), και από το 2020 έως το 2022 ήταν πρόεδρος της European Society for the History of Science (http://www.eshs.org). Το 2017 έλαβε το βραβείο καλύτερου δοκιμίου στην ιστορία και φιλοσοφία της επιστήμης από την International Union of History and Philosophy of Science and Technology (https://iuhpst.org/pages/inter-division-commissions/joint-commission/2017-essay-prize.php). Είναι αντεπιστέλλον μέλος της Académie Internationale d’Histoire des Sciences (2019-). Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα επικεντρώνονται στην ιστορία και φιλοσοφία των φυσικών επιστημών του 19ου και του 20ού αιώνα. Πληροφορίες για το έργο του είναι διαθέσιμες στην ιστοσελίδα http://scholar.uoa.gr/tarabatz.

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:27 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:04:20 Ομιλία

    00:50:47 Ερωτήσεις

    00:50:57 Αυτή η προσπάθεια την οποία έκανε ο Φόρμαν να εξηγήσει κατά τη δική του άποψη τις επιδράσεις του κοινωνικού περιβάλλοντος πάνω σε μια μεγάλη αλλαγή και μια καμπή της επιστήμης, έχει γίνει από άλλους ιστορικούς της επιστήμης με σκοπό να προβληθεί αυτό το μοντέλο και σε άλλες ιστορικές φάσεις της επιστήμης;

    00:58:05 Ποιες είναι οι επιπτώσεις της ανάλυσης του Forman για την κατανόηση της σχέσης μεταξύ πολιτισμού και επιστήμης γενικότερα;

    01:03:23 Κατά πόσον οι ιδέες του Forman έχουν επηρεάσει τις σύγχρονες συζητήσεις σχετικά με την ιστορία και τη φιλοσοφία της φυσικής επιστήμης;

    01:06:51 Παρατηρείτε, εσείς ως επιστήμονας, συνθήκες παρόμοιες με εκείνες του κλίματος που ώθησε τους φυσικούς προς την κβαντομηχανική, μια επαναστατική θεωρία τότε, στο σημερινό επιστημονικό πεδίο;

    1:13:20 ΕπίλογοςΒρείτε εδώ περισσότερο υλικό σχετικό με τον αφιερωματικό κύκλο

  • Στη γειτονιά του ουρανού. Αναφορά στα ουράνια σώματα

    Στη γειτονιά του ουρανού. Αναφορά στα ουράνια σώματα

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΠΟΧΗ

    Τζαμάλ- Οδυσσέας Μαάιτα

    Φωτογραφική Επιμέλεια: Ηλίας Καρατζούλης
    ISBN: 978-960-451-477-9
    Διαστάσεις: 17 Χ 24
    Αριθμός σελίδων: 144
    Τιμή με ΦΠΑ: € 14

    Έτος έκδοσης: 2023

    Το βιβλίο του Οδυσσέα Μαάιτα, σε φωτογραφική επιμέλεια Ηλία Καρατζούλη, προσπαθεί με σύντομο και εκλαϊκευτικό τρόπο να περιγράψει τα διάφορα ουράνια σώματα και αστρο-νομικά φαινόμενα, τις τελευταίες εξελίξεις στην αστρονομία. Για να διαβαστεί αυτό το βιβλίο, δε χρειάζονται μαθηματικές γνώσεις, ούτε γνώσεις αστρονομίας ή φυσικής. Χρειάζεται μόνο δίψα για μάθηση και όρεξη για γνώση. Με αυτή την έννοια δεν απευθύνεται μόνο σε φυσικούς και άλλους επιστήμονες. Απευθύνεται σε όλους, σε μεγάλους και μικρούς, σε όσουςθέλουν να μάθουν. Άλλωστε, η επιστήμη δεν μπορεί να μένει κλειστή μέσα σε κύκλους ειδικών, αλλά οφείλει να φτάνει σε όλο λαό. Η επιστήμη οφείλει να βοηθά στην κατανόηση του κόσμου, να δίνει τελικά τα εργαλεία ώστε να μπορούμε να τον αλλάξουμε.Ο συγγραφέας περιγράφει τα πράγματα απλά, χωρίς όμως να κάνει έκπτωση στην επιστημονική τους τεκμηρίωση. Στο τέλος του βιβλίου μπορεί κανείς να βρει πηγές ώστε να βαθύνει και να ασχοληθεί περισσότερο με τα θέματα που τον ενδιαφέρουν. Η επιστήμη της αστρονομίας εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς. Είναι χαρακτηριστικό ότι στη διάρκεια συγγραφής του βιβλίου τα επιστημονικά δεδομένα άλλαζαν συνεχώς. Προκειμένου ο αναγνώστης να μένει ενήμερος για τα νέα δεδομένα, έχουν προστεθεί στο βιβλίο σύνδεσμοι, με τη μορφή QRCodes, μέσω των οποίων μπορεί να έχει πρόσβαση σε ό,τι νέο υπάρχει.

    _____________________________________________________________________________________
    Ο Τζαµάλ-Οδυσσέας Μαάιτα είναι διδάκτορας του τµήµατος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης µε αντικείµενο τη «µη γραµµική δυναµική» και κάτοχος µεταπτυχιακού διπλώµατος ειδίκευσης στην «Υπολογιστική Φυσική».

    Έχει διδάξει ως συµβασιούχος καθηγητής σε διάφορα πανεπιστηµιακά τµήµατα του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης, του ∆ιεθνούς Πανεπιστηµίου Ελλάδας και του Πανεπιστηµίου ∆υτικής Μακεδονίας.

    Εργασίες του έχουν δηµοσιευτεί σε διεθνή επιστηµονικά περιοδικά. Είναι µέλος συντακτικής επιτροπής σε δύο διεθνή επιστηµονικά περιοδικά. Είναι µέλος της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, της Ευρωπαϊκής Ένωσης Μηχανικής και της Εταιρίας Φιλοσοφίας της Φυσικής. Έχει εκδώσει ένα επιστηµονικό βιβλίο για παιδιά (Η ζωή των αστεριών, εκδ. Σύγχρονη Εποχή).

    Ο Ηλίας Καρατζούλης είναι απόφοιτος της φωτογραφικής ακαδηµίας της Leica. Εργάζεται ως επαγγελµατίας φωτογράφος, αλλά και στο χώρο της εκπαίδευσης. Έχει πάθος µε την ερασιτεχνική αστροφωτογραφία, καθώς και µία δηµοσίευση εικόνων στην επίσηµη ιστοσελίδα του Nemea Center του Berkeley University.

  • Oμιλία Μαρίας Ζαρίφη: Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας

    Oμιλία Μαρίας Ζαρίφη: Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας

    Στα πλαίσια του ανοικτού αφιερωματικού κύκλου “Επιστήμη & Τεχνολογία στην εποχή της Βαϊμάρης” το InScience.gr  σας παρουσιάζει την ομιλία της Μαρίας Ζαρίφη με θέμα:

    Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας.

    Περίληψη:

    Μετά το τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και την υπογραφή της Συνθήκης των Βερσαλλιών η ηττημένη Γερμανία, που για πρώτη φορά πλέον γίνεται δημοκρατία με ιδρυτική πράξη στην πόλη της Βαϊμάρης, απομονώνεται διεθνώς από όλους τους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων και των επιστημονικών. Ταυτόχρονα χάνει και τη μακρόχρονη επιρροή της στις τοπικές επιστημονικές κοινότητες. Μπροστά σε αυτό το αδιέξοδο, η νεαρή «Δημοκρατία της Βαϊμάρης» αναζητά τρόπους που θα τη βοηθήσουν να ανακτήσει τη χαμένη αίγλη και επιρροή της χώρας.

    Τι ρόλο μπορεί να έπαιξε η Ελλάδα σε αυτή τη νέα πολιτική -και όχι μόνο- αναζήτηση της Γερμανίας; Τι μπορούσε να προσφέρει σε αυτή την επιστημονικά προηγμένη χώρα το μικρό Βαλκανικό κράτος, το οποίο δεν είχε παράδοση στην επιστημονική ή τεχνολογική καινοτομία στη νεότερη ιστορία του, ενώ ήταν μια καθημαγμένη χώρα από τους συνεχείς πολέμους που δεν έληξαν με το τέλος του Μεγάλου Πολέμου;

    Η παρούσα ομιλία παρουσιάζει μια σειρά από άγνωστα ή ελάχιστα γνωστά επιστημονικά γεγονότα που συνέδεσαν την Ελλάδα με τη Δημοκρατία της Βαϊμάρης σε μια δυστοπική περίοδο της ιστορίας και για τις δύο κοινωνίες.Σύντομο Βιογραφικό

    Η Μαρία Ζαρίφη είναι Ιστορικός της Επιστήμης και κάτοχος διδακτορικού διπλώματος στην Ιστορία και τον Πολιτισμό του European University Institute (EUI) της Φλωρεντίας. Έχει διδάξει Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης στο Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο για πολλά χρόνια. Έχει επίσης διδάξει στο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλίας και στο University of Regensburg στη Γερμανία ως full-time επισκέπτρια καθηγήτρια. Διετέλεσε ερευνητική συνεργάτης (fellow) στο Institute for Advanced Studies (FRIAS) στο Freiburg i.Br., στο Institute for East and Southeast European Studies (IOS) στο Regensburg, και στο Heidelberg Centre for Transcultural Studies (HCTS), Cluster of Excellence “Asia and Europe in a Global Context”, στη Γερμανία. Τα ενδιαφέροντά της τα τελευταία χρόνια εστιάζουν στην Ιστορία της Ιατρικής και της Δημόσιας Υγείας. Είναι η συγγραφέας του βιβλίου Science, Culture and Politics. Germany’s cultural policy and scientific relations with Greece 1933-1945 (Saarbrücken/Germany, 2010) και μαζί με τους Γ. Βλαχάκη και Β.Χριστίδου έχει συγγράψει το διδακτικό εγχειρίδιο Επιστήμη και Τεχνολογία στη Δημόσια Σφαίρα (Πάτρα, 2022) για το μεταπτυχιακό πρόγραμμα του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου «Επικοινωνία της Επιστήμης». Έχει επίσης δημοσιεύσει κεφάλαια σε συλλογικούς τόμους και άρθρα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά.

    Κεφάλαια της Oμιλίας

    00:00:27 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:04:20 Ομιλία

    00:52:05 Ερωτήσεις

    00:52:29 Ποιο ρόλο διαδραμάτισε η επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος στη διαμόρφωση γεωπολιτικών ανταγωνισμών και συγκρούσεων μετά τη συμφωνία της Βαϊμάρης;

    00:55:34 Πώς επηρέασε η συμφωνία της Βαϊμάρης την έρευνα και την εξέλιξη της πυρηνικής τεχνολογίας και των πυρηνικών όπλων;

    00:56:53 Ποιες ήταν οι επιπτώσεις της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου στην οικονομία και την κοινωνία της Γερμανίας κατά τη δεκαετία μετά τη συμφωνία της Βαϊμάρης;

    00:59:48 Από τον ερχομό των Γερμανών επιστημόνων στην Ελλάδα υπάρχουν ενδείξεις αν ωφελήθηκε σε κάτι η ελληνική επιστημονική κοινότητα;

    01:04:19 Στα χρόνια της Βαϊμάρης εμφανίζεται μια επιθετική στάση έναντι της επιστήμης μέσα στην Γερμανία. Θα θέλατε να το σχολιάσετε;Βρείτε εδώ περισσότερο υλικό σχετικό με τον αφιερωματικό κύκλο

  • 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.

  • Περί της καταγωγής του Χρόνου – Η τελική θεωρία του Stephen Hawking

    Περί της καταγωγής του Χρόνου – Η τελική θεωρία του Stephen Hawking

    Eκδόσεις ΚΑΤΟΠΤΡΟ

    Thomas Hertog

    Πανεπιστήμιο της Λουβέν

    Μετάφραση: Ανδ. Δημητρόπουλος, Eπιμέλεια: Αλ. Μάμαλης

    ISBN: 978-618-5493-20-2

    Πανόδετο, Α/Μ + έγχρ. ένθετο, 480 σελ., 14 × 21 εκ., 30,00 € (χωρίς ΦΠΑ)

    Δυο λόγια για το βιβλίο

    Ίσως το μεγαλύτερο ερώτημα που προσπάθησε να απαντήσει ο Stephen Hawking στη ζωή του ήταν πώς το Σύμπαν θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει συνθήκες φιλόξενες για τη ζωή. Έτσι, κατέληξε να μελετά την προέλευση του Σύμπαντος από τη Μεγάλη Έκρηξη. Η πρώιμη εργασία του, όμως, ήρθε αντιμέτωπη με τη μαθηματική πρόβλεψη ότι πολλές Μεγάλες Εκρήξεις δημιουργούν ένα πολυσύμπαν, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου θα ήταν εξαιρετικά απίθανο να φιλοξενήσει ζωή.

    Ο Hawking, καθηγητής στο τμήμα θεωρητικής φυσικής του Πανεπιστημίου του Καίμπριτζ, μαζί με τον φίλο και στενό συνεργάτη του Thomas Hertog ανέπτυξαν μια νέα θεωρία για τον Κόσμο η οποία θα μπορούσε να δικαιολογήσει την ανάδυση της ζωής. Διεισδύοντας στην κβαντική φυσική των κοσμικών ολογραμμάτων και αποτολμώντας να προσεγγίσουν τις βαθύτερες ρίζες μας πολύ πίσω στον χρόνο, ξαφνιάστηκαν ανακαλύπτοντας ένα βαθύτερο επίπεδο εξέλιξης στο οποίο οι ίδιοι οι φυσικοί νόμοι μετασχηματίζονται και απλοποιούνται έως ότου να εξαφανιστούν τα σωματίδια, οι δυνάμεις, ακόμη και ο χρόνος. Αυτό τους οδήγησε σε μια επαναστατική ιδέα: Οι νόμοι της φυσικής δεν είναι αναλλοίωτοι, αλλά γεννώνται και συνεξελίσσονται καθώς διαμορφώνεται το Σύμπαν που διέπουν. Ενώ πλησίαζε το τέλος του Hawking, οι δύο συνεργάτες δημοσίευσαν τη θεωρία τους, προτείνοντας μια ριζοσπαστική νέα δαρβίνεια προοπτική για την καταγωγή του Σύμπαντός μας.
    Το βιβλίο προσφέρει ένα νέο όραμα για τη γέννηση του Κόσμου που θα μεταμορφώσει θεμελιωδώς τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε τη θέση μας στην τάξη του Σύμπαντος, και μπορεί τελικά να αποδειχθεί η μεγαλύτερη επιστημονική κληρονομιά του Hawking.

    Είπαν για το βιβλίο

     «Ο Thomas Hertog, όπως ο μέντορας και συνάδελφός του Stephen Hawking, ποτέ δεν δίστασε να είναι φιλόδοξος κατά τη διατύπωση θεωριών για το Σύμπαν. Το σαρωτικό αυτό βιβλίο προσφέρει μια κατανοητή επισκόπηση τόσο αυτών που γνωρίζουμε στην κοσμολογία όσο και ορισμένων τολμηρών ιδεών για να πορευτούμε στο άγνωστο. Αποτελεί μια εισαγωγή στην τελική θεωρία του Hawking, αλλά και μια ματιά σε ακόμη γενικότερες θεωρίες που έπονται».

    Sean Carroll, καθηγητής θεωρητικής φυσικής, Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας

     «Μια όμορφα γραμμένη, γοητευτική περιγραφή τόσο της φυσικής όσο και των προσωπικοτήτων που συμμετείχαν στον οραματικό αγώνα του Hawking να κατανοήσει τον Κόσμο. Ο Thomas Hertog μάς προσφέρει μια συναρπαστική εικόνα εκ των έσω».

    Neil Turok, καθηγητής θεωρητικής φυσικής, Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και Perimeter Institute for Theoretical Physics

     «Γιατί το Σύμπαν μας είναι όπως είναι; Πώς ξεκίνησε; Πώς μπορεί να τελειώσει; Ο Hertog διερεύνησε τα συντριπτικά αυτά ερωτήματα σε συνεργασία με τον Hawking, επιτυγχάνοντας έτσι μια προνομιακή προοπτική για το πώς, ενάντια σε τρομακτικές φυσικές πιθανότητες, το φυλακισμένο πνεύμα του Stephen απέφερε εκπληκτικές γνώσεις ακόμη και κατά τα τελευταία του χρόνια. Αυτό το εξαιρετικά γραμμένο βιβλίο προσφέρει μια εικόνα για μια ξεχωριστή προσωπικότητα, για τη δημιουργική διαδικασία γενικώς, και για το εύρος και τα όρια της τρέχουσας κατανόησης του Κόσμου μας».

    Martin Rees, Bραβείο Crafoord Αστρονομίας, Βασιλικός Αστρονόμος του Ηνωμένου Βασιλείου

     «Η τελική θεωρία του Hawking εξηγείται με σαφήνεια σε αυτό το εξαιρετικά προσιτό βιβλίο. Ο συγγραφέας Thomas Hertog, ένας από τους πιο στενούς συνεργάτες του Stephen, μας προσφέρει μια ζωηρή εικόνα του Hawking τόσο ως λαμπρού φυσικού όσο και ως εκπληκτικά αποφασιστικού ανθρώπου».

    —Δρ Graham Farmelo, εταίρος του Πανεπιστημίου του Καίμπριτζ, επίκουρος καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο Northeastern

     «Μια συναρπαστική εικόνα μίας από τις βαθύτερες αναζητήσεις του ανθρώπινου γένους από έναν εκ των εμβριθεστέρων επιστημόνων του».

    Christophe Galfard, διδάκτωρ φυσικής υπό την εποπτεία του Stephen Hawking

     «Οι Hawking και Hertog προσπαθούν να διαμορφώσουν μια νέα φιλοσοφία της φυσικής. […] Οι έννοιες και τα επιχειρήματα που παρουσιάζονται εδώ είναι πραγματικά συγκλονιστικά. […] Το βιβλίο τους Περί της καταγωγής του Χρόνου είναι απίστευτα ανταποδοτικό».

    The Times

    Ο συγγραφέας

    Ο Thomas Hertog (Τόμας Χέρτογκ) είναι διεθνούς φήμης κοσμολόγος και επί πολλά χρόνια υπήρξε στενός συνεργάτης του Stephen Hawking. Έλαβε το διδακτορικό του δίπλωμα στη φυσική υπό την εποπτεία του Stephen Hawking. Εργάστηκε ερευνητικά στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στη Σάντα Μπάρμπαρα και στο Πανεπιστήμιο των Παρισίων. Σήμερα είναι καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Λουβέν, στο Βέλγιο, όπου μελετά την κβαντική φύση της Μεγάλης Έκρηξης.

    Τα περιεχόμενα του βιβλίου

    Πρόλογος 

    1. Ένα παράδοξο

    2. Ημέρα δίχως χθες

    3. Κοσμογένεση

    4. Στάχτες και καπνός

    5. Χαμένοι στο πολυσύμπαν

    6. Δεν ρωτάς; Δεν έχεις ιστορία!

    7. Χρόνος άχρονος

    8. Το Σύμπαν σαν το σπίτι μας

    Ευχαριστίες

    Σημειώσεις

    Βιβλιογραφία

    Λεξιλόγιο

    Ευρετήριο 

  • 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.

  • ΕΠΑΝΑΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝ, ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟΥ ΟΓΚΟΥ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ

    ΕΠΑΝΑΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝ, ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟΥ ΟΓΚΟΥ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ

    ΠΕΡΙΛΗΨΗ

    Η επανατοποθέτηση φαρμάκων επιταχύνει σημαντικά την ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων με ουσιαστική απήχηση στα σπάνια νοσήματα. Σε συνεργασία με τα δεδομένα μεγάλου όγκου και τις τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης (AI) ενισχύει την αξιοπιστία των προβλέψεων, αναφορικά με την αποτελεσματικότητα, αλλά και την τοξικότητα του επαναστοχευμένου φαρμάκου. Τα σύγχρονα υπολογιστικά εργαλεία, πλέον, καθοδηγούν και εμπλουτίζουν τις εργαστηριακές προσεγγίσεις, ενώ οι τελευταίες επικυρώνουν τις υποθέσεις εργασίας ή δημιουργούν νέες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα καινοτόμων συνεργειών αποτελεί η πλατφόρμα επανατοποθέτησης φαρμάκων Cloudscreen©, προϊόν καινοτομίας της Cloudpharm PC, μιας ελληνικής νεοφυούς εταιρείας και του Εργαστηρίου Ανάδειξης Βιοδεικτών & Μεταφραστικής Έρευνας του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

    Η ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων απαιτεί, συνολικά, σημαντικές δαπάνες και περιλαμβάνει πλήθος ενδιάμεσων σταδίων, μέχρι την έγκριση από τους ρυθμιστικούς οργανισμούς και τη διάθεσή τους στον πολίτη. Σημειώνεται, εδώ, ότι μόνο το 10% νέων φαρμάκων λαμβάνουν έγκριση προς διάθεση στην αγορά (Hernandez et al, 2017). Η επανατοποθέτηση φαρμάκων είναι μια μέθοδος λιγότερο δαπανηρή και χρονοβόρα σε σχέση με την παραδοσιακή μέθοδο ανάπτυξης φαρμάκων. Ο όρος επανατοποθέτηση ή επαναστόχευση φαρμάκων αναφέρεται στην ανεύρεση νέων χρήσεων για εγκεκριμένα ή υπό διερεύνηση φάρμακα για διαφορετικές ιατρικές ενδείξεις από αυτές για τις οποίες χρησιμοποιούνται ήδη. Το φάρμακο το οποίο καταφέρνει να βρει εφαρμογή σε μία νέα ασθένεια καλείται επαναστοχευμένο φάρμακο (Pushpakom et al, 2019).

    Η επανατοποθέτηση φαρμάκων επιταχύνει σημαντικά την ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων, γεγονός εξαιρετικής απήχησης στα σπάνια νοσήματα. Σημαντικά, η επανατοποθέτηση φαρμάκων εκτιμάται πως μειώνει, συνολικά, το κόστος και τον χρόνο έρευνας και ανάπτυξης ενός φαρμάκου, περιορίζοντας τον κίνδυνο αποτυχίας.  Χαρακτηριστικά, το 30% φαρμάκων, κατόπιν επανατοποθέτησης, έχει λάβει έγκριση, δίνοντας κίνητρο στην φαρμακευτική βιομηχανία και τις βιοτεχνολογικές εταιρείες να επαναστοχεύσουν υπάρχοντα προϊόντα (Ashburn et al, 2004). Η επανατοποθέτηση φαρμάκων γίνεται μία ολοένα και περισσότερο ελκυστική και παραγωγική προσέγγιση για τον προσδιορισμό νέων θεραπευτικών ενδείξεων ήδη υπαρχόντων εγκεκριμένων φαρμάκων ή κλινικά αποτυχημένων/ υπό διερεύνηση βιοδραστικών μορίων (Sommerford, 2022).

    ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΑΝΑΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝ

    Υπάρχουν τρεις κύριες προσεγγίσεις για την επανατοποθέτηση φαρμάκων: α) με βάση την ασθένεια, β) με βάση την πρωτεΐνη-στόχο και γ) με βάση το φάρμακο. Στην προσέγγιση με βάση τη ασθένεια προσδιορίζονται οι σχέσεις μεταξύ μιας νέας και μιας παλαιότερης ένδειξης. Στην περίπτωση αυτή, η ασθένεια για την οποία ερευνάται μια πιθανή επαναστόχευση έρχεται στο προσκήνιο και γίνεται προσπάθεια εντοπισμού φαρμάκων, τα οποία θα έχουν κάποια δράση έναντι της υπό μελέτης ασθένειας. Στη δεύτερη προσέγγιση πραγματοποιείται η συσχέτιση γνωστών φαρμακευτικών στόχων και των καθιερωμένων φαρμάκων τους με νέες ενδείξεις. Σε αυτή την περίπτωση στο προσκήνιο μπαίνει ο φαρμακευτικός στόχος και το καθιερωμένο φάρμακο που έχει δράση σε αυτόν τον στόχο και γίνεται προσπάθεια σύνδεσης του συγκεκριμένου ζεύγους στόχος-φάρμακο με μία νέα διαφορετική ασθένεια ή παθολογική κατάσταση. Τέλος, σε μία προσέγγιση με βάση το φάρμακο γίνεται η σύνδεση ενός γνωστού φαρμάκου με έναν νέο φαρμακευτικό στόχο και τη σχετική ένδειξη. Πρωταγωνιστικό ρόλο στην παρούσα περίπτωση έχει το φάρμακο για το οποίο διερευνάται μια πιθανή επαναστόχευση. Εδώ γίνεται προσπάθεια συσχέτισης του υπό μελέτη φαρμάκου με νέους φαρμακευτικούς στόχους και τις αντίστοιχες ιατρικές ενδείξεις (Sommerford, 2022).

    ΕΠΑΝΑΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ

    Η τεχνητή νοημοσύνη (artificial intelligence, ΑΙ) ενισχύει τον τομέα της έρευνας και ανάπτυξης φαρμάκων, εντοπίζοντας και εξάγοντας μοτίβα και στοιχεία από βιοϊατρικά και χημειοπληροφορικά δεδομένα. Οι καινοτόμες τεχνικές ΑΙ και μηχανικής μάθησης (machine learning, ML) αξιοποιούνται στην επανατοποθέτηση φαρμάκων για να συσχετίσουν υπάρχοντα φάρμακα με συγκεκριμένες ενδείξεις ή να συνδυάσουν φάρμακα, ώστε να αντιμετωπιστούν επείγουσες ιατρικές ανάγκες. Η χρήση μεθόδων AI/ML επιταχύνει τη διαδικασία έρευνας και ανάπτυξης νέων φαρμάκων και προσφέρει μια δεύτερη ευκαιρία σε φάρμακα που έχουν αποσυρθεί ή αποτύχει για κάποιες ενδείξεις, να επαναχρησιμοποιηθούν με επιτυχία σε νέες.

    Οι προσεγγίσεις AI έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, που ξεκινά από τις αλληλεπιδράσεις σε μοριακό επίπεδο μεταξύ φαρμάκου και πρωτεΐνης, μέχρι την ενδελεχή επιλογή εκατομμυρίων αρχείων (δεδομένων μεγάλου όγκου) για την εύρεση φαρμάκων και την ενδεχόμενη εφαρμογή τους στη θεραπεία άλλων παθήσεων. Συνοπτικά, αυτές οι στρατηγικές ΑΙ υποστηρίζουν βέλτιστα την εξαγωγή βιβλιογραφίας, την εφαρμογή της μηχανικής μάθησης σε φαρμακογονιδιωματικά δεδομένα και δεδομένα βιοπληροφορικής και χημειοπληροφορικής, καθώς και την εξόρυξη δεδομένων (data mining) από ηλεκτρονικά ιατρικά αρχεία (Electronic Medical Records, EMR).

    Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης ελέγχονται τεράστιες ποσότητες δεδομένων, ώστε να εντοπιστούν φάρμακα που χρησιμοποιούνται ήδη, με επιτυχία, με σκοπό την επανατοποθέτησή τους σε νέα ένδειξη για μέγιστο κλινικό όφελος και περιορισμό των ανεπιθύμητων ενεργειών, πόσο δε μάλλον για ενδείξεις που στερούνται φαρμακευτικής αγωγής. Δεδομένου ότι η ασφάλεια των φαρμάκων που κυκλοφορούν στην αγορά έχει ελεγχθεί σε κλινικές δοκιμές, η επανατοποθέτηση γνωστών φαρμάκων δύναται να δώσει την φαρμακευτική αγωγή στον ασθενή πιο άμεσα και με σημαντικά μειωμένο κόστος (Sommerford, 2022). Αντίστοιχα, αναφορικά με τα βιοδραστικά μόρια που έχουν αποτύχει, διερευνάται ο χημικός χώρος (chemical space) εκ νέου, συνδυαστικά και απορρέουν προβλέψεις επανατοποθέτησης. Ως χημικός χώρος ορίζεται ένας θεωρητικός χώρος, οποίος περιλαμβάνει όλα τα πιθανά χημικά μόρια (χημικές ενώσεις) που μπορούν να συντεθούν. Το θεωρητικό μέγεθος του χώρου αυτού εκτιμάται στα περίπου 1060 χημικά μόρια (Reymond et al, 2012).

    Η ΑΙ, στο αυτό πλαίσιο, συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των κλασσικών υπολογιστικών μεθόδων, όπως είναι η μοριακή πρόσδεση (molecular docking). Η μέθοδος της μοριακής πρόσδεσης είναι μια τεχνική μοριακής μοντελοποίησης, με την οποία διερευνώνται σε τρισδιάστατο επίπεδο οι σχέσεις χημικών ενώσεων (ή φαρμάκων) με πρωτεΐνες, οι οποίες αποτελούν απαραίτητα δομικά στοιχεία για κάθε ζωντανό οργανισμό. Η τεχνική αυτή είναι ευρέως διαδεδομένη και χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια από την επιστημονική κοινότητα, αλλά και από τις φαρμακοβιομηχανίες για τον σχεδιασμό φαρμάκων. Ωστόσο, παρά το υψηλό ποσοστό θετικών αποτελεσμάτων, υπάρχουν περιπτώσεις όπου η συγκεκριμένη τεχνική αποδίδει ψευδώς αληθή αποτελέσματα, τα οποία δεν είναι αντιπροσωπευτικά. Με τη χρήση αλγορίθμων ΑΙ μπορούν να εντοπιστούν αυτά τα λανθασμένα ευρήματα και να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της μεθοδολογίας της μοριακής πρόσδεσης, ώστε να αυξηθεί η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Με αυτόν τον τρόπο η διαδικασία του σχεδιασμού νέων φαρμάκων μπορεί να επιταχυνθεί με αξιοπιστία (Adeshina et al, 2020).

    ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΤΗΣ ΕΠΑΝΑΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ ΦΑΡΜΑΚΩΝ

    Με τις κλασικές τεχνικές έρευνας και ανάπτυξης φαρμάκων, η γνώση των αποτυχημένων δοκιμών και υπολογισμών είναι περιορισμένη και συχνά δεν βλέπει το φως της δημοσιότητας. Ως εκ τούτου, η επανατοποθέτηση φαρμάκων χαρακτηρίζεται από ποικίλα ζητήματα και περιορισμούς, που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Μερικές φορές είναι αδύνατο να είναι διαθέσιμα τα απαραίτητα δεδομένα για την κατάλληλη ανάλυση παλαιότερων φαρμάκων, καθώς ενίοτε δεν επιτυγχάνεται η βελτιστοποίηση του κλινικού oφέλους του υπό μελέτη φαρμάκου σε βιολογικό επίπεδο ή ο σχεδιασμός της μελέτης ήταν διαφορετικός. Κάποιες φορές υπάρχουν κλινικές δοκιμές με μικρό αριθμό συμμετεχόντων, με αποτέλεσμα να μην επαρκούν τα διαθέσιμα στατιστικά στοιχεία, οπότε και απαιτούνται διαφορετικοί χειρισμοί, ειδικά, όταν πρόκειται για σπάνια νοσήματα (Zhou et al, 2020).

    Η στρατηγική της επανατοποθέτησης φαρμάκων γίνεται ολοένα και πιο δημοφιλής, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη ανοίγει την πόρτα σε νέες γνώσεις, αναφορικά με τους φαρμακευτικούς στόχους και την παθοβιοχημεία των ασθενειών, επιταχύνοντας και αυξάνοντας τις πιθανότητες επιτυχίας των επαναστοχευμένων φαρμάκων, ενώ παράλληλα κατακτάται σε μεγαλύτερο βαθμό η γνώση του χημικού χώρου. Εν κατακλείδι, αυτή η διαδικασία φέρει την υπόσχεση του κλινικού όφελους και της πιο άμεσης πρόσβασης στις κατάλληλες θεραπευτικές προσεγγίσεις.

    Η ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ CLOUDSCREEN©

    Η νεοφυής εταιρεία Cloudpharm PC, σε συνεργασία με το Εργαστήριο Ανάδειξης Βιοδεικτών & Μεταφραστικής Έρευνας του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών, αναπτύσσουν την πλατφόρμα επανατοποθέτησης φαρμάκων Cloudscreen©. Με τη χρήση αλγορίθμων AI και ML, η πλατφόρμα αξιοποιεί ψηφιοποιημένη επιστημονική πληροφορία από έναν μεγάλο όγκο δεδομένων, η οποία σε συνδυασμό με πειραματική επαλήθευση των προβλέψεων έχει ως στόχο να προτείνει νέες ενδείξεις για εμπορικά διαθέσιμα ή υπό εξέταση φαρμακευτικά προϊόντα και για συγκεκριμένες κατηγορίες πληθυσμού, με εκτίμηση τοξικότητας. Με αυτόν το τρόπο, μπορούν να προβλεφθούν νέες θεραπευτικές λύσεις για νέες παθήσεις.

    Η παρούσα έρευνα υποστηρίζεται από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία, στο πλαίσιο της πρόσκλησης ΕΡΕΥΝΩ—ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ— ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ (κωδικός έργου: T2ΕΔΚ-03153)ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Adeshina, Y. O., Deeds, E. J., and Karanicolas, J., 2020. Machine learning classification can reduce false positives in structure-based virtual screening. Proc Natl Acad Sci U.S.A., 117(31), 18477-18488. https://doi.org/10.1073/pnas.2000585117

    Ashburn, T. T., and Thor, K. B., 2004. Drug repositioning: identifying and developing new uses for existing drugs. Nat Rev Drug Discov., 3(8), 673–683. https://doi.org/10.1038/nrd1468

    Hernandez, J. J., Pryszlak, M., Smith, L., Yanchus, C., Kurji, N., Shahani, V. M., and Molinski, S. V., 2017. Giving Drugs a Second Chance: Overcoming Regulatory and Financial Hurdles in Repurposing Approved Drugs As Cancer Therapeutics. Front Oncol, 7, p. 273. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00273

    Pushpakom, S., Iorio, F., Eyers, P. A., Escott, K. J., Hopper, S., Wells, A., Doig, A., Guilliams, T., Latimer, J., McNamee, C., Norris, A., Sanseau, P., Cavalla, D., & Pirmohamed, M., 2019. Drug repurposing: progress, challenges and recommendations. Nat Rev Drug Discov, 18(1), 41–58. https://doi.org/10.1038/nrd.2018.168

    Reymond, J. L., and Awale, M., 2012. Exploring chemical space for drug discovery using the chemical universe database. ACS Chem Neurosci, 3(9), 649–657. https://doi.org/10.1021/cn3000422

    Sommerford, Ν., 2022. Drug Repurposing Basics, https://www.iqvia.com/ , May 12.

    Zhou, Y., Wang, F., Tang, J., Nussinov, R., and Cheng, F., 2020. Artificial intelligence in COVID-19 drug repurposing. Lancet Digit Health, 2(12), e667–e676. https://doi.org/10.1016/S2589-7500(20)30192-8
    Βασίλης Παναγιωτόπουλος, Tμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής, Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής και Cloupharm PC

    Ο Βασίλης Παναγιωτόπουλος (email: vpanagiotopoulos@cloudpharm.eu) είναι υποψήφιος διδάκτορας στο τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής και εργάζεται ως επιστήμονας έρευνας και ανάπτυξης σε μια εταιρεία βιοτεχνολογίας, η οποία εστιάζει στην υπολογιστική έρευνα για την ανάπτυξη φαρμάκων. Τα κύρια ερευνητικά του ενδιαφέροντα σχετίζονται με εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης και ανάλυσης δεδομένων μεγάλου όγκου στο πεδίο της υπολογιστικής χημείας και της ανακάλυψης φαρμάκων. Έχει συμμετάσχει ως ερευνητής σε 2 εθνικά χρηματοδοτούμενα προγράμματα και είναι συγγραφέας 2 επιστημονικών δημοσιεύσεων. Επιπλέον, έχει πραγματοποιήσει μία ομιλία σε διεθνές συνέδριο και έχει συμμετάσχει με αναρτημένες δημοσιεύσεις σε ένα εθνικό και 3 διεθνή συνέδρια. Έχει βραβευτεί με υπολογιστικό χρόνο σε ένα εθνικό και ένα διεθνές σύγχρονο υπερυπολογιστικό κέντρο για την υλοποίηση υπολογιστικών διεργασιών σχετικών με την έρευνά του.Μίνωας-Τιμόθεος Ματσούκας, Tμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής, Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής και Cloupharm PC

    Ο Μίνως Ματσούκας είναι Επίκουρος Καθηγητής του τμήματος Μηχανικών Βιοϊατρικής του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής από τον Μάρτιο του 2022. Γεννήθηκε το 1981 και αποφοίτησε το 2004 από το τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Πατρών. Στη συνέχεια έκανε μεταπτυχιακές σπουδές (2006) και εκπόνησε τη διδακτορική του διατριβή (2012) στην Ιατρική Χημεία, διατμηματικό πρόγραμμα του Πανεπιστημίου Πατρών. Από το 2012 έως και το 2015 διετέλεσε μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο Υπολογιστικής Ιατρικής, του τμήματος Ιατρικής, στο Αυτόνομο Πανεπιστήμιο Βαρκελώνης. Από το 2015 έως και το 2021 συνέχισε τη μεταδιδακτορική του έρευνα στο Εργαστήριο Μοριακού Σχεδιασμού και Βιομοριακού NMR, του τμήματος Φαρμακευτικής στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Έχει βραβευτεί για την έρευνά του με πέντε υποτροφίες μεταδιδακτορικής έρευνας στην Ελλάδα και το εξωτερικό, και έχει συμμετάσχει σε χρηματοδοτικά προγράμματα ως Επιστημονικός Υπεύθυνος και ως Συντονιστής. Παράλληλα με την ερευνητική του δραστηριότητα, διετέλεσε διαχειριστής έργων, επιστημονικός συνεργάτης, σύμβουλος και είναι συνιδρυτής της εταιρία Cloudpharm, η οποία εστιάζει στην υπολογιστική έρευνα για την ανάπτυξη φαρμάκων.

  • Αλφαβίλ/Alphaville

    Αλφαβίλ/Alphaville

    Σκηνοθεσία: Ζαν-ΛικΓκοντάρ

    Με τους: Έντι Κονσταντίν,  Άννα Καρίνα, Ακιμ Ταμίροφ

     

    Στα χαλασμένα καταφύγιά μου
    στους γκρεμισμένους μου φάρους
    στους τοίχους της ανοίας μου
    γράφω τ΄ όνομά σου.
    Στην απουσία χωρίς πόθο
    στη γυμνή μοναξιά
    στα σκαλιά του θανάτου
    γράφω τ΄ όνομά σου.
    Στην υγεία που ξανάρθε
    στον κίνδυνο που εξαφανίστηκε
    στην ελπίδα χωρίς ανάμνηση
    γράφω τ΄ όνομά σου.
    Και με τη δύναμη της λέξης
    ξαναρχίζω τη ζωή μου.
    Γεννήθηκα για να σε γνωρίσω
    Για να πω τ΄ όνομά Σου
    Ελευθερία!

    (Πωλ Ελυάρ/ Ελευθερία)

    Στην ερώτηση «ποια είναι η θρησκεία σου», που θέτει ο παντοδύναμος υπολογιστής Άλφα 60 που κυβερνά την πόλη του Αλφαβίλ, προς τον μυστικό πράκτορα Λεμύ Κώσιον ο οποίος φτάνει στη διαστημική αυτή πόλη αναζητώντας έναν συνάδελφό του που κινδυνεύει, ο Κώσιον απαντά: «Πιστεύω στην αμεσότητα της συνείδησης».

    «Ο άνθρωπος είναι προικισμένος με συνείδηση, που σημαίνει ότι βασανίζεται όταν οι πράξεις του παραβαίνουν τον ηθικό νόμο. Aπό αυτή την άποψη η συνείδηση περιέχει ένα στοιχείο τραγωδίας», έγραφε στο «Σμιλεύοντας τον χρόνο» ο Αντρέι Ταρκόφσκι. Παρόλο που στις διαθέσεις του Γκοντάρ δεν ήταν να «συναντηθεί» με τον σπουδαίο αυτό σκηνοθέτη, ωστόσο οι συναντήσεις γίνονται ακούσια.

    Η συνείδηση είναι μία λέξη που λείπει από το λεξικό των ανθρώπων της Αλφαβίλ. Και λείπει γιατί ακριβώς είναι ο θεματοφύλακας της ηθικής που φέρνει το άτομο αντιμέτωπο με τις πράξεις του, ωθώντας το μέσω της κριτικής του σκέψης στην αξιολόγηση αυτών. Στην κοινωνία όμως του Αλφαβίλ, δεν πρέπει να υπάρχουν τέτοιοι άνθρωποι. Που κρίνουν, σκέφτονται, βασανίζονται. Στην κοινωνία του Αλφαβίλ οι άνθρωποι είναι νούμερα χωρίς όνομα που ελέγχονται από τον Άλφα 60 και εκτελούν διαταγές του. Από το λεξικό των «ρομποτοποιημένων» αυτών ανθρώπων δεν λείπει μόνο η λέξη συνείδηση, αλλά λείπουν επίσης και οι λέξεις αγάπη, τρυφερότητα, ενσυναίσθηση, οτιδήποτε μπορεί να αποτελέσει διάμεσο μιας ανθρώπινης επαφής, οτιδήποτε μπορεί να οδηγήσει σε μια ουσιαστική επικοινωνία των ανθρώπων. Λιγοστοί είναι οι άνθρωποι της πόλης που έχουν καταφέρει να κρατήσουν από ένα πολύ μακρινό παρελθόν ζωντανά μέσα τους κάποια συναισθήματα. Οι άνθρωποι εκείνοι που διαθέτουν μία συναισθηματική μνήμη είναι εχθροί της πόλης Αλφαβίλ. Σύμφωνα με τις αρχές του ηγέτη της πόλης αυτής, αυτοί οι άνθρωποι φέρονται παράλογα και για αυτόν τον λόγο, εκτελούνται άμεσα και με πολύ συνοπτικές διαδικασίες.

    Όταν ο Κώσιον φτάνει στη σκοτεινή πόλη του Αλφαβίλ, διαπιστώνει ότι στους ανθρώπους της πόλης αυτής έχει εμφυτευτεί το ιδανικό της δημιουργίας μιας τέλειας τεχνοκρατούμενης κοινωνίας. Η εν λόγω  κοινωνία διέπεται αυστηρά και αποκλειστικά από τους νόμους της λογικής. Όμως, αυτή η  λογική στρέφεται προς την καταστροφή, με λογικά πάντα μέσα, της συνείδησης και της συναισθηματικής μνήμης. Εδώ στην Αλφαβίλ, αντιμάχονται ο ανθρωπισμός με την απόλυτη τεχνοκρατία. Εδώ το όπλο της τεχνοκρατίας είναι η λογική. Είναι η θετικότητα, η ορθολογικότητα, η αποδοτικότητα που έρχονται σε σύγκρουση με τον κόσμο των συναισθημάτων και των ανθρωπίνων σχέσεων. Οι λέξεις, σε αυτή τη διαστημική πόλη, είναι ανεπαρκείς να μεταδώσουν το αίσθημα της πραγματικότητας και να διασφαλίσουν την ορθή επικοινωνία των ανθρώπων. Ο μυστικός πράκτορας, που είναι ξένος σε όλο αυτό,  καταβάλλει  προσπάθεια να βοηθήσει τους ανθρώπους. Πιο συγκεκριμένα, επιχειρεί να βοηθήσει την κόρη του ιδρυτή του Άλφα 60, την οποία και ερωτεύεται, να κατακτήσει μία ενορατική αντίληψη των πραγμάτων έτσι ώστε αυτά σταδιακά να της εμφανιστούν μπροστά της λουσμένα στο φως της αλήθειας τους και να της αποκαλύψουν τον κόσμο που της στερήθηκε, τον κόσμο των συναισθημάτων της ποίησης, της μουσικής, της φαντασίας, της καλλιτεχνικής δημιουργίας.

    Ένα συνονθύλευμα πολλών ετερογενών υλικών συνιστούν την ταινία «Αλφαβίλ». Το φιλμ νουάρ, η επιστημονική φαντασία, και η Νουβέλ Βαγκ συναντιούνται στο «Αλφαβίλ», όπου ο Γκοντάρ χρησιμοποιεί στοιχεία από το κάθε είδος τοποθετώντας τα στην ταινία του με έναν πολύ ιδιαίτερο τρόπο δημιουργώντας μία αντίφαση των στοιχείων αυτών ακόμη και με το είδος από το οποίο αυτά προέρχονται. Είναι γιατί ο ίδιος ο Γκοντάρ αποτελεί από μόνος του ένα «είδος», αφού το κύριο χαρακτηριστικό του δημιουργού αυτού είναι η αντιφατικότητα και η αντισυμβατικότητα στον τρόπο με τον οποίο δομεί μία ταινία σε σχέση με τα γνωστά δεδομένα της εποχής του.

    Ο Γκοντάρ δανείζεται πολλά στοιχεία από το φιλμ νουάρ. Όμως, τα τοποθετεί με τον δικό του τρόπο στην ταινία του με αποτέλεσμα να μην χαρακτηρίζεται η ίδια ως γνήσιο φιλμ νουάρ. Χρησιμοποιεί τα θεματικά μοτίβα του νουάρ και αξιοποιεί το αστικό τοπίο όπου οι χώροι υποδηλώνουν την αποξένωση και αποστασιοποίηση του ήρωα και την αίσθηση του ανοίκειου στην εχθρική πόλη του Αλφαβίλ που έχει ο ίδιος βρεθεί. Όλη σχεδόν η ταινία είναι γυρισμένη κυρίως τη νύχτα χρησιμοποιώντας το μοτίβο του σκοταδιού και του μυστηρίου, όχι όμως για να δημιουργήσει σασπένς και αγωνία, όσο για να δηλώσει το εχθρικό στοιχείο μιας τεχνοκρατούμενης πόλης και μιας τεχνοκρατούμενης κοινωνίας απέναντι στον άνθρωπο, δίνοντας έτσι μία πολιτική διάσταση, κάτι που δεν συναντιέται ιδιαίτερα στις κλασικές φιλμ νουάρ ταινίες. Χρησιμοποιεί τη μοιραία γυναίκα στο πρόσωπο της Άννα Καρίνα, που εμφανίζεται στη ζωή του ντετέκτιβ την οποία ο ήρωάς μας ερωτεύεται και επιδιώκει να την σώσει από αυτή την πόλη. Όμως αυτή η γυναίκα απέχει πολύ από τον χαρακτήρα της fame fatale γιατί επηρεάζει ελάχιστα την πλοκή της ιστορίας δεν παρασύρει τον ήρωά μας, μάλλον το αντίθετο συμβαίνει, αφού η ίδια δεν έχει συναισθήματα ούτε θετικά ούτε αρνητικά. Δεν νιώθουμε ότι ο Λεμύ Κώσιον βρίσκεται κάτω από κάποια διαρκή απειλή, ούτε ερωτεύεται τη λάθος γυναίκα η οποία θα τον παρασύρει σε επικίνδυνες για τη ζωή του πράξεις.

    Το voiceover χρησιμοποιείται και εδώ σε πρώτο πρόσωπο ακούγοντας τον ήρωα να αφηγείται την ιστορία του, όχι τόσο για να ταυτιστούμε μαζί του και να γίνει πιο έντονο το σασπένς, αλλά περισσότερο γιατί η παρουσία ενός κεντρικού αφηγητή- δημιουργού είναι απαραίτητη, αφού λειτουργεί ως ενοποιητικό στοιχείο στην ταινία.

    Ηγετική φιγούρα της Νουβέλ Βαγκ, ο Γκοντάρ γυρίζει το Αλφαβίλ, μία ταινία επιστημονικής φαντασίας, στην οποία συναντάμε όπως είναι φυσικό όλα τα χαρακτηριστικά της παραπάνω σχολής. Την αυτοαναφορικότητα πάνω στον κινηματογράφο και τη σχέση του με την εικόνα και την πραγματικότητα. Καθ’ όλη τη διάρκεια της ταινίας ο ήρωάς μας δεν παραλείπει να αποτυπώνει με την φωτογραφική του μηχανή, την πραγματικότητα που συναντά στην Αλφαβίλ. Σε αυτή την πόλη του μέλλοντος κυριαρχεί η δυστοπία στην οποία μπορεί να οδηγήσει η αποδέσμευση της τεχνολογίας από την ηθική και τη συναισθηματική νόηση του ανθρώπου. Με αυτό τον τρόπο  εγκλωβίζεται αυτό το δυστοπικό μέλλον στο παρόν, αναδεικνύοντας έτσι τον ρόλο του κινηματογράφου και της εικόνας ως μέσα αποτροπής μιας μελλοντικής καταστροφής. Ταυτόχρονα, προσπαθώντας να καταργήσει τα όρια ανάμεσα στο ντοκιμαντέρ και τη μυθοπλασία δεν παύει να παρεμβάλλει στην ταινία του κάδρα, όπου εικονίζεται το αρνητικό της φωτογραφίας κρατώντας έτσι τον θεατή σε μία διαρκή επαγρύπνηση προκειμένου να διασπάσει την ψευδαίσθηση της πραγματικότητας, όπως αυτή απεικονίζεται και ιδιαίτερα σε μία ταινία επιστημονικής φαντασίας. Με τον τρόπο αυτό ο Γκοντάρ μένει πιστός στη θεωρία του Βερτόφ που απέρριπτε τον κινηματογράφο της μυθοπλασίας θεωρώντας ότι αποκοιμίζει τον θεατή.

    Παρόλο που ανήκει στις ταινίες επιστημονικής φαντασίας, από το «Αλφαβίλ» απουσιάζουν τα ειδικά εφέ και το τεχνικό ντεκόρ. Η διαστημική πρωτεύουσα ενός άλλου Γαλαξία, η Αλφαβίλ, είναι το ίδιο το Παρίσι, οι άνθρωποι δεν είναι εξωγήινοι και διατηρούν την ανθρώπινη μορφή τους, και δεν υπάρχει κανένα διαστημόπλοιο να μεταφέρει τους ανθρώπους από τον έναν γαλαξία. Υπάρχουν μόνο αυτοκίνητα μέσα σε σκοτεινούς δρόμους που οι φωτεινές πινακίδες και τα φωτεινά σήματα σηματοδοτούν μία πορεία χωρίς επιστροφή σε έναν μονόδρομο που οδηγεί βαθμιαία στη δημιουργία ενός μεταλλαγμένου ανθρώπου ο οποίος δεν θα σκέφτεται, αλλά θα κατευθύνεται από έναν παντοδύναμο ηλεκτρονικό υπολογιστή που θα ελέγχει τους πάντες και τα πάντα.

    Απέναντι σε όλα αυτά ο Γκοντάρ αντιπαραθέτει τις δυνάμεις της ποίησης, της φιλοσοφίας, της ανθρώπινης νόησης. Το ποιητικό έργο «Των αλγηδόνων πρωτεύουσα» του Πωλ Ελυάρ, είναι ο μόνιμος “σύντροφος” του Κώσιον που μοιράζεται με την αγαπημένη του (Άννα Καρίνα). Είναι αυτό που βοηθά τον ίδιο να μην ξεχνά τις λέξεις που έχουν σβηστεί από την Αλφαβίλ και εκείνο που επαναφέρει τις λέξεις αυτές στη συλλογική μνήμη της αγαπημένης του σώζοντάς την από την οριστική μετάλλαξή της. Και βέβαια καθόλου τυχαία δεν είναι η επιλογή αυτού του ποιητή που η πολυπλοκότητα των στίχων του μπορεί να καθιστά την ποίησή του δυσπρόσιτη ως προς τον απλό αναγνώστη, ωστόσο ο τρόπος γραφής του, όπως τόνιζε ο Ελύτης, μπορούν να αγγίξουν βαθιά τον άνθρωπο μέσα από τις εικόνες και τα συναισθήματα που του δημιουργούνται.

    «Σπάζοντας» την ψευδαίσθηση της πραγματικότητας που δημιουργείται από μία ανώτερη μορφή όπως αυτή του Άλφα 60, με τους ηθοποιούς του σε λιγοστά αλλά ουσιώδη πλάνα να μιλάνε μεταξύ τους και ταυτόχρονα να έχουν στραμμένο το πρόσωπό τους στην κάμερα κοιτώντας κατάματα τον θεατή, ο Γκοντάρ, ο στοχαστής της εικόνας, μας καλεί να ανακαλέσουμε στη συλλογική μας μνήμη συναισθήματα, εικόνες ενός κόσμου που τείνει να χαθεί και να ανακαλύψουμε την αλήθεια πίσω από την σύγχρονη πραγματικότητα της αποξένωσης και αλλοτρίωσης του ανθρώπου. Αυτή την αλήθεια που μας λέει ότι δεν υπάρχει τίποτα πέρα από την αγάπη, την τρυφερότητα, τη γενναιοδωρία και τη αυτοθυσία. Όλα τα άλλα είναι εμπόδια που τα δημιούργησε η άγνοια του ανθρώπου που αφέθηκε να καθοδηγηθεί από ηγέτες που δημιούργησαν ολοκληρωτικά καθεστώτα. Ένα από αυτά τα καθεστώτα περιγράφεται με αριστουργηματικό τρόπο στην πόλη Αλφαβίλ. Από αυτό το καθεστώς κινδυνεύει η ανθρωπότητα μας να κυριαρχηθεί.

    «Είναι πολύ μεγάλη υπόθεση να κάνεις ένα σινεμά σαν αυτό του Γκοντάρ. Που δεν έχει το ελατήριο της μυθοπλασίας εντός του μύθου, αλλά εντός της κεφαλής του δημιουργού. Εντός μιας εσωτερικής αναγκαιότητας που αγγίζει όλους μας» έγραφε για τον μεγάλο αυτόν σκηνοθέτη, ο Β. Ραφαηλίδης. Και είχε δίκιο…

    Διαχρονικός, επίκαιρος,ευρηματικός και πάντα ανατρεπτικός ο Γκοντάρ,  58 χρόνια πριν, μας προειδοποιούσε, υποκινούμενος από αυτή την εσωτερική αναγκαιότητα που αγγίζει όλους μας: Να αναπνέουμε τον αέρα της ελευθερίας! Να ζούμε ελεύθεροι!

    ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Ευχαριστούμε τον καλλιτεχνικό διευθυντή της New Star Art Cinema κ. Βελισσάριο Κοσσυβάκη για την ευγενική παραχώρηση φωτογραφικού υλικού από την ταινία.

    Η Καλλίτσα Βλάχου είναι εκπαιδευτικός και αντιπρόεδρος της Κινηματογραφικής Λέσχης Πετρούπολης. Ολοκληρώνει το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών: Φιλοσοφία και Τέχνες στη Σχολή  Ανθρωπιστικών Σπουδών του  Ελληνικού Ανοιχτού Πανεπιστημίου. Έχει παρακολουθήσει το Πρόγραμμα Συμπληρωματικής Εκπαίδευσης στο ΕΚΠΑ με τίτλο:  Κινηματογράφος: Ιστορία, Πρακτικές και Βασικές Αρχές Σκηνοθεσίας.  Αγαπάει πολύ τον Κινηματογράφο που για την ίδια δεν αποτελεί ένα απλό μέσο ψυχαγωγίας αλλά ένα μέσο που σε μεταφέρει σε ατελείωτα και συναρπαστικά ταξίδια του νου και της ψυχής. Σε τέτοια ταξίδια τη μεταφέρει και η δεύτερη μεγάλη της αγάπη, η λογοτεχνία. Όμως τι νόημα θα είχαν τα ταξίδια του νου και της ψυχής αν δεν μοιραζόταν τις εμπειρίες της με τους αγαπημένους της; Και μέσα σε αυτούς τους αγαπημένους κυρίαρχο ρόλο κατέχουν οι μαθητές της που η μοιρασιά μαζί τους αποκτά ιδιαίτερη αξία. Γιατί όταν επικοινωνείς μέσα από τα μονοπάτια της τέχνης με ανθρώπους που βρίσκονται στο ξεκίνημα της ζωής τους, ε… τότε χαίρεσαι γιατί ξέρεις ότι η τέχνη μόνο σε ξέφωτα οδηγεί και χαίρεσαι γιατί βοήθησες και βοηθάς κάποιους να βρεθούν σε αυτά…

  • ΟΠΤΙΚΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ ΑΤΟΜΩΝ – ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ: ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

    ΟΠΤΙΚΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ ΑΤΟΜΩΝ – ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ: ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

    Στο πρώτο άρθρο του αφιερώματος στους οπτικούς κρυστάλλους παρουσιάσαμε τον τρόπο κατασκευής τους, τις ιδιότητές τους και τις ποικιλίες στις οποίες εμφανίζονται. Σε αυτό το άρθρο εστιάζουμε στις πιο σημαντικές εφαρμογές τους.ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

    Στην επιστημονική έρευνα είναι συνήθης πρακτική η προσομοίωση πολύπλοκων φυσικών συστημάτων από ηλεκτρονικούς υπολογιστές, όταν η αναλυτική περιγραφή τους είναι είτε αδύνατη είτε εξαιρετικά δύσκολη. Στην περίπτωση των κβαντικών συστημάτων, η προσομοίωση, ακόμη και των πιο απλών από αυτά, είναι σχεδόν αδύνατη και μπορεί να προκαλέσει σημαντικά προβλήματα λειτουργίας ακόμη και στα πιο ισχυρά υπολογιστικά συστήματα που διαθέτουμε. Το ζήτημα της κβαντικής προσομοίωσης τέθηκε για πρώτη φορά το 1982 από τον R. Feynmann, o οποίος υπέδειξε πως, σε κάποιες περιπτώσεις, θα ήταν δυνατόν να βρεθεί ένα απλούστερο, και πειραματικά πιο προσιτό κβαντικό σύστημα, το οποίο να «μιμείται» τη συμπεριφορά του κβαντικού συστήματος που ενδιαφερόμαστε να μελετήσουμε (Feynman, 1982). Οι κβαντικές προσομοιώσεις συνιστούν ένα από τα πιο ραγδαία εξελισσόμενα και, συνάμα, συναρπαστικά πεδία έρευνας στην ατομική φυσική του 21ου αιώνα. Οι οπτικοί κρύσταλλοι ατόμων προσφέρουν ένα ιδανικό περιβάλλον για την προσομοίωση αρκετών κβαντικών φαινομένων. Οι περισσότερες από τις εφαρμογές τους, που παρουσιάζουμε στη συνέχεια, είναι προσομοιώσεις φαινομένων που απαντώνται στη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης.

    Μια από τις πρώτες εφαρμογές των οπτικών πλεγμάτων ήταν η προσομοίωση των ταλαντώσεων Bloch. Πρόκειται για τις ταλαντώσεις των ελεύθερων ηλεκτρονίων ενός μετάλλου που εμφανίζονται όταν εφαρμόσουμε σε αυτό ένα ομογενές ηλεκτρικό πεδίο. Τα ηλεκτρόνια δέχονται μια σταθερή δύναμη από το ηλεκτρικό πεδίο αλλά, προς έκπληξή μας, αντί να επιταχυνθούν ομαλά, εκτελούν μια ταλαντωτική κίνηση. Η προσομοίωση αυτού του φαινόμενου γίνεται με την παγίδευση ατόμων σε ένα μονοδιάστατο οπτικό κρύσταλλο, σαν αυτό που περιγράψαμε στο προηγούμενο άρθρο. Όπως έχουμε αναφέρει, όταν αυξήσουμε τη συχνότητα ενός από τα δύο λέιζερ, ο κρύσταλλος μετατρέπεται σε οπτικό ιμάντα. Αν η αύξηση της συχνότητας είναι γραμμική με το χρόνο, τότε ο ιμάντας επιταχύνεται στο χώρο και μαζί με αυτόν τα παγιδευμένα άτομα. Στο σύστημα αναφοράς του ιμάντα αυτό ισοδυναμεί με την επίδραση στο άτομο μιας σταθερής αδρανειακής δύναμης ταυτόχρονα με την περιοδική δύναμη που του ασκεί το οπτικό πλέγμα. Στην ουσία το κάθε άτομο συμπεριφέρεται σαν ένα ηλεκτρόνιο που κινείται στο περιοδικό δυναμικό ενός στερεού κρυστάλλου υπό την επίδραση ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε το 1996 σε άτομα παγιδευμένα μέσα σε ένα στάσιμο κύμα λέιζερ (Ben Dahan et al, 1996). Στο πείραμα αυτό καταγράφηκαν οι περιοδικές μεταβολές της ορμής που αποτελούν ένδειξη της ταλάντωσης. Η απευθείας παρατήρηση των ταλαντώσεων των ατόμων στο χώρο έγινε πρόσφατα σε άτομα παγιδευμένα σε οπτικό κρύσταλλο (Geiger et al, 2018).

    Στην κβαντική φυσική τα μονοδιάστατα συστήματα χαρακτηρίζονται από κάποιες εντυπωσιακές και σε πρώτη ανάγνωση “παράδοξες” ιδιότητες. Για παράδειγμα, οι διαστάσεις ενός μακροσκοπικού κβαντικού συστήματος παίζουν κρίσιμο ρόλο στη φυσική του συμπεριφορά. Μέχρι πρόσφατα η πειραματική δραστηριότητα σε αυτό το πεδίο ήταν περιορισμένη. Σήμερα είμαστε σε θέση να κατασκευάζουμε διατάξεις από μονοδιάστατα κβαντικά αέρια χρησιμοποιώντας οπτικά πλέγματα δύο διαστάσεων. Σε αυτές τις δομές τα άτομα παγιδεύονται σε περιοχές με σωληνοειδή μορφή και μπορούν να κινηθούν μόνο κατά μήκος αυτών.

    Το 1960 ο M. Girardeau ανακάλυψε πως, όταν περιορίσουμε σε μια διάσταση ένα σύνολο από μποζόνια, η συμπεριφορά τους είναι ισοδύναμη με ένα σύνολο από φερμιόνια που δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτό το αξιοσημείωτο φαινόμενο είναι γνωστό στη φυσική με τον όρο φερμιονιοποίηση (fermionization) (Girardeau, 1960). Η φερμιονιοποίηση εμφανίζεται όταν οι απωστικές δυνάμεις μεταξύ των ατόμων γίνονται πολύ ισχυρές. Τα άτομα, τότε, τείνουν να διαχωριστούν κατά μήκος του άξονα του παγιδευτικού σωλήνα και η πιθανότητα να βρεθούν στην ίδια θέση μηδενίζεται. Με αυτόν τον τρόπο τα άτομα, στην πράξη, “μιμούνται” την Απαγορευτική Αρχή του Pauli: τα μποζόνια συμπεριφέρονται ως φερμιόνια. Η πρώτη πειραματική επιβεβαίωση της φερμιονιοποίησης ενός συνόλου μποζονίων παρατηρήθηκε από την ομάδα του W. Phillips στο NIST (Fertig et al, 2005). Όταν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων σε μονοδιάστατα κβαντικά συστήματα γίνουν ακόμη ισχυρότερες θα μπορούσαμε να φτάσουμε σε ένα αέριο Tonks–Girardeau όπου η φερμιονιοποίηση είναι ακόμη ισχυρότερη (Tonks, 1936). Στην περίπτωση που αυτό επιτευχθεί, θα έχουμε κατορθώσει κάτι πραγματικά εκπληκτικό: ένα σύστημα μποζονίων που μπορεί να περιγραφεί από τη θεωρία των ελεύθερων φερμιονίων. Η παρατήρηση αυτού του φαινόμενου αποτελεί μια από τις πιο μεγάλες προκλήσεις για την πειραματική ατομική φυσική.

    ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΚΒΑΝΤΙΚΩΝ ΦΑΣΕΩΝ

    Το 1998 ο P. Zoller και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Innsbruck απόδειξαν πως αν μεταφέρουμε ένα συμπύκνωμα Bose-Eistein σε έναν οπτικό κρύσταλλο τότε μπορούμε να παρατηρήσουμε μια πολύ ενδιαφέρουσα μεταβολή φάσης. Το υπερρευστό συμπύκνωμα μετατρέπεται σε «μονωτή». Δηλαδή τα άτομα δεν μπορούν πλέον να κινούνται ελεύθερα στο «πλέγμα» του οπτικού κρυστάλλου και παγιδεύονται σε συγκεκριμένες θέσεις σε αυτό.  Πρόκειται για μια μεταβολή φάσης που είναι γνωστή στη βιβλιογραφία ως μετάβαση Mott (Jaksch et al, 1998). Τρία χρόνια αργότερα, ο Τ. Hänsch, στο Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής Max Planck (MPQ), στο Garching της Βαυαρίας, παρατήρησε για πρώτη φορά την μετάβαση Mott. Η επιστημονική εργασία στην οποία αναφέρθηκαν τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος, είναι σήμερα μια από τις κορυφαίες στην ιστορία της φυσικής σε αριθμό βιβλιογραφικών αναφορών (Greiner et al, 2002).

    Πώς όμως πραγματοποιείται αυτή η μεταβολή από μια υπερρευστή φάση σε έναν μονωτή; Η φυσική της βάση είναι το κβαντομηχανικό φαινόμενο σήραγγας. Χάρις σε αυτό το φαινόμενο είναι δυνατή η διάχυση των ατόμων σε διάφορες θέσεις μέσα στον οπτικό κρύσταλλο. Όπως γνωρίζουμε, στο συμπύκνωμα Bose-Einstein έχουμε το σχηματισμό ενός “γιγάντιου” υλικού κύματος που προκύπτει από την υπέρθεση ανάμεσα στα επιμέρους υλικά κύματα των ατόμων που συνιστούν το συμπύκνωμα μεταξύ των οποίων υπάρχει τέλεια συμφωνία φάσης. Όμως στα μακροσκοπικά κβαντικά πεδία[1] υπάρχει μια ενδογενής και θεμελιώδης απροσδιοριστία: κάθε φορά που η φάση είναι καθορισμένη ο αριθμός των ατόμων παρουσιάζει διακυμάνσεις και αντίστροφα. Αν, λοιπόν, καταφέρουμε να σταθεροποιήσουμε τον αριθμό των ατόμων σε όλες τις παγιδευτικές θέσεις, τότε η φάση θα γίνει εντελώς απροσδιόριστη και το “γιγάντιο” υλικό κύμα θα εξαφανιστεί. Ο αριθμός των ατόμων σε κάθε περιοχή παγίδευσης είναι συνεπώς ένας κρίσιμος παράγοντας. Ο μονωτής Mott είναι μια φάση του συστήματος όπου υπάρχει μόνο ένα άτομο σε κάθε τέτοια θέση. Τότε τα άτομα είναι απομονωμένα και κατά συνέπεια η μεταξύ τους αλληλεπίδραση είναι μηδενική[2]. Όλα τα παραπάνω είναι εφικτά γιατί το ενεργειακό βάθος των παγίδων σε έναν οπτικό κρύσταλλο μπορεί να γίνει αρκετά μεγάλο (απλά αυξάνοντας την ένταση του φωτός) οπότε η μετακίνηση των ατόμων ανάμεσα σε δύο γειτονικές θέσεις παγίδευσης είναι πρακτικά αδύνατη.  Στα πειράματα στο MPQ κατόρθωσαν να μετατρέψουν ένα συμπύκνωμα Bose–Einstein σε μονωτή Mott και αντίστροφα πολλές φορές, αυξομειώνοντας το ενεργειακό βάθος των παγιδευτικών πηγαδιών.Εικόνα 1: (α) Ένα «ρηχό» πλέγμα οπτικού κρυστάλλου. Η πολυσωματιδιακή κατάσταση που δημιουργείται είναι ένα σύμφωνο υλικό κύμα μακροσκοπικής κλίμακας απεντοπισμένο σε όλο το χώρο του πλέγματος: κατάσταση υπερρευστότητας. (β)  Ένα «βαθύ» οπτικό πλέγμα στο οποίο κάθε άτομο είναι εντοπισμένο σε μια δεδομένη περιοχή: κατάσταση μονωτή-Mott. Μπορούμε να μεταβαίνουμε από τη μια κατάσταση στην άλλη απλά μεταβάλλοντας το ενεργειακό βάθος του οπτικού πλέγματος. Καθώς το βάθος ελλατώνεται το άτομο, αξιοποιώντας το φαινόμενο σήραγγας, μπορεί να μεταπηδά από μια περιοχή σε άλλη και να μεταβαίνει από τη φάση του μονωτή σε αυτήν του υπερρευστού. Και στις δυό εικόνες οι συνεχείς γραμμές αναπαριστούν τα δυναμικά παγίδευσης των ατόμων και οι σκιασμένες περιοχές την πυκνότητα πιθανότητας που αντιστοιχεί στην κυματοσυνάρτηση των ατόμων.Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό αυτής της μεταβολής φάσης είναι πως μπορεί να επιτευχθεί ακόμη και σε θερμοκρασία ίση με το απόλυτο μηδέν. Σε ένα κλασικό σύστημα κάτι τέτοιο είναι αδύνατον γιατί οι απαραίτητες θερμικές διακυμάνσεις που προκαλούν αυτή τη μετάβαση δεν υπάρχουν. Σε ένα κβαντικό σύστημα, όμως, οι ενδογενείς διακυμάνσεις του κβαντικού κενού είναι ικανές να προκαλέσουν μια τέτοια μετάβαση. Αυτού του τύπου οι κβαντικές μεταβάσεις έχουν πολύ ενδιαφέρον για τη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης και έχουν επίσης παρατηρηθεί σε υπεραγωγούς.

    ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ

    Οι αντιδράσεις ανάμεσα στα άτομα, αν και ασθενείς, μπορεί να οδηγήσουν σε σημαντικά μη γραμμικά φαινόμενα στη φυσική συμπεριφορά των υλικών κυμάτων. Για παράδειγμα, στην κβαντική φυσική είναι γνωστό το φαινόμενο Josephson, που αφορά στην εμφάνιση ενός ηλεκτρικού ρεύματος ικανού να ρέει απεριόριστα, χωρίς την εφαρμογή κάποιας εξωτερικής τάσης, κατά μήκος μιας διάταξης γνωστής ως επαφής Josephson (Josephson, 1962). Η διάταξη αυτή αποτελείται από δύο υπεραγωγούς που διαχωρίζονται από ένα λεπτό μονωτικό υλικό. ‘Eνα συμπύκνωμα Bose-Einstein το οποίο βρίσκεται σε έναν ασθενή (αβαθή) οπτικό κρύσταλλο και στο οποίο οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων είναι πολύ ισχυρές, μπορεί να περιγραφεί σαν μια διάταξη από επαφές Josephson (Anderson et al, 1998), (Cataliotti et al, 2001). Όταν το συμπύκνωμα παγιδευτεί σε δύο γειτονικές θέσεις ενός οπτικού κρυστάλλου, τα δύο επί μέρους συμπυκνώματα που προκύπτουν, αλληλεπιδρούν μέσω του φαινόμενου σήραγγας ανάμεσα στο φραγμό που χωρίζει τις δύο θέσεις.  Ένα τέτοιο σύστημα είναι, στην πράξη, μια επαφή Josephson για ατομικά κβαντικά αέρια (Sukhatme et al, 2001). H μικρή απόσταση μεταξύ των δύο θέσεων του πλέγματος οδηγεί σε πολύ ισχυρό φαινόμενο σήραγγας ανάμεσα στα δύο συμπυκνώματα, γεγονός που εξασφαλίζει για το πείραμα μια επαρκή χρονική διάρκεια ώστε να μπορούν να εντοπιστούν και να μετρηθούν τα φαινόμενα της μη γραμμικής δυναμικής.

    ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

    Οι οπτικοί κρύσταλλοι ψυχρών ατόμων έχουν ανοίξει την πόρτα σε ένα ευρύ διαθεματικό πεδίο από τη μη γραμμική δυναμική έως τις ισχυρά συσχετισμένες κβαντικές φάσεις. Ένα από τα μεγάλα στοιχήματα αυτήν την εποχή είναι η διερεύνηση του φαινόμενου της υπεραγωγιμότητας, το οποίο βασίζεται στα λεγόμενα ζεύγη Cooper. Πρόκειται για ηλεκτρόνια, τα οποία, αν και φερμιόνια, σχηματίζουν ζεύγη που έχουν ακέραιο σπιν και, συνεπώς, συμπεριφέρονται ως μποζόνια. Οι οπτικοί κρύσταλλοι μπορεί να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία καταστάσεων ζευγών Cooper από φερμιονικά άτομα. Σε αυτήν την περίπτωση θα μπορούμε να επιτύχουμε μια πολύ επιτυχημένη προσομοιώση του φαινόμενου της υπεραγωγιμότητας.

    Άλλες ερευνητικές προσπάθειες εστιάζονται στην επίτευξη άμορφων συστημάτων. Πρόκειται για ισχυρώς αλληλεπιδρώντα κβαντικά συστήματα μέσα σε τυχαία δυναμικά που η θεωρητική τους ανάλυση είναι πολύ δύσκολη (Roth et al, 2003). Αξιοσημείωτη είναι η πρόβλεψη για την ύπαρξη μιας «υαλώδους» φάσης, σε ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein, όταν αυτό παγιδευτεί σε ένα μονοδιάστατο οπτικό κρύσταλλο και αλληλεπιδράσει με τυχαία δυναμικά. Η κατάσταση του συμπυκνώματος είναι μονωτική και γεωμετρικά άμορφη, όπως το γυαλί, και θα μπορούσε να παρατηρηθεί πειραματικά (Lye et al, 2005).

    Τα οπτικά πλέγματα προσφέρουν ενα ιδανικό περιβάλλον για την μελέτη της φυσικής συμπεριφοράς των φερμιονίων. Τα φερμιόνια, σε αντίθεση με τα μποζόνια απαιτούν περαιτέρω μελέτη για να αποκαλύψουν τις “λανθάνουσες” κβαντικές τους φάσεις. Τα φερμιόνια σε έναν οπτικό κρύσταλλο τριών διαστάσεων περιγράφονται από την θεωρία Hubbard η οποία θεωρείται πως “κρατάει” το μυστικό για την εξήγηση της υπεραγωγιμότητας υψηλών θερμοκρασιών (Anderson, 1987), (Hofstetter et al, 2002). Αν και αυτό το σύστημα έχει διερευνηθεί θεωρητικά για δεκαετίες εντούτοις, ακόμη, δεν έχουμε καταλήξει σε τελεσίδικα αποτελέσματα και στην πλήρη διαύγαση όλων των ερωτημάτων. Τα φερμιόνια σε οπτικά πλέγματα είναι κατάλληλα για ακριβείς μετρήσεις της επιτάχυνσης της βαρύτητας με συμβολόμετρα ατόμων (Roati et al, 2004). Επίσης, σε μίγματα διαφορετικών μποζονίων και φερμιονίων έχει προβλεφθεί η ύπαρξη «εξοτικών» κβαντικών φάσεων που δεν έχουν παρατηρηθεί στη συμβατική φυσική συμπυκνωμένης ύλης (Sanpera et al, 2004). Η ανάπτυξη νέας γενιάς ατομικών ρολογιών πολύ υψηλής ακρίβειας είναι ένα ακόμη πεδίο εφαρμογής των οπτικών κρυστάλλων ατόμων (εδώ). Σε αυτό το θέμα θα αναφερθούμε σε επόμενο άρθρο μας.

    Οι οπτικοί κρύσταλλοι ατόμων, όταν το ενεργειακό βάθος τους μεταβάλλεται με το χρόνο, μπορούν να αξιοποιηθούν στην εξερεύνηση συστημάτων που λειτουργούν ως κβαντικές μηχανές. Αυτές είναι μικροσκοπικές συσκευές που εκμεταλλεύονται τους νόμους της κβαντικής μηχανικής για να παράγουν μηχανικό έργο. Η πρώτη κβαντική μηχανή κατασκευάστηκε το 2009 από μια ερευνητική ομάδα στο University of California, Santa Barbara (O’Connell et al, 2010). Μια μικροσκοπική «σανίδα» από αλουμίνιο συζεύχθηκε με έναν υπεραγώγιμο δακτύλιο, ο οποίος είναι στην πραγματικότητα ένας ηλεκτρονικό σύστημα δύο καταστάσεων αφού διαθέτει δύο δυνατές ενεργειακές κβαντικές καταστάσεις. Χειριζόμενοι αυτό το σύστημα με τη βοήθεια μικροκυμάτων, οι ερευνητές κατάφεραν να το τροφοδοτήσουν ή να αφαιρέσουν από αυτό κβάντα ενέργειας, όπως θα μπορούσε κανείς να χρησιμοποιήσει ένα ΑΤΜ για κατάθεση ή ανάληψη χρημάτων από έναν τραπεζικό λογαριασμό.

    Ορισμένες ερευνητικές ομάδες έχουν προσπαθήσει να κατασκευάσουν κβαντομηχανικά συστήματα αντίστοιχα των κλασικών χαοτικών συστημάτων που συναντάμε στις μοριακές μηχανές. Σε αυτήν την περίπτωση τα άτομα μπορούν να τεθούν σε κίνηση ανοίγοντας και κλείνοντας ένα περιοδικό και ασύμμετρο οπτικό δυναμικό που προσομοιώνει την κίνηση μηχανικών γραναζιών (Ringot et al, 2000).

    Η ανίχνευση ασθενών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων είναι ένας άλλος τομέας στον οποίο οι οπτικοί κρύσταλλοι αφήνουν πολλές υποσχέσεις καθώς μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για την κατασκευή υπερ-ευαίσθητων κβαντικών ανιχνευτών πεδίων τα οποία δεν μπορούν να ανιχνευτούν από αντίστοιχες κλασικές διατάξεις. Ιδαίτερες υποσχέσεις αφήνουν τα παγιδευμένα ιόντα σε οπτικούς κρυστάλλους εξαιτίας του γεγονότος πως οι πειραματικοί μπορούν να έχουν εξαιρετικό βαθμό ελέγχου των ιδιοτήτων τους και των παραμέτρων που είναι σημαντικές στο πείραμα καθώς και στη δυνατότητα να δημιουργούνται οι «πολυπόθητες» σύμπλεκτες κβαντικές καταστάσεις  (quantum entangled states) ανάμεσα σε παγιδευμένα ιόντα. Πρόσφατα, ερευνητές στο National Institute of Standards and Technology (NIST) των ΗΠΑ κατόρθωσαν να κατασκευάσουν ένα τέτοιο οπτικό κρύσταλλο-ανιχνευτή με παγιδευμένα ιόντα βυρηλλίου με ικανότητα ανίχνευσης έως 20 φορές μεγαλύτερη από τις μέχρι τώρα διαθέσιμες ατομικές διατάξεις (Gilmore et al, 2021).

    Τα οπτικά πλέγματα αποτελούν ένα πεδίο μελέτης ιδιαίτερα περίπλοκων προβλημάτων στην κβαντική χημεία, όπως ο ακριβής υπολογισμός της ηλεκτρονικής δομής των μορίων. Η ακριβής επίλυση τέτοιων προβλημάτων είναι πολύ δύσκολο έργο για τους συμβατικούς υπολογιστές. Οι ερευνητές πρότειναν πρόσφατα να το αντιμετωπίσουν χρησιμοποιώντας προσομοίωση προβλημάτων κβαντικής χημείας με τη βοήθεια ατόμων παγιδευμένων σε οπτικά πλέγματα που έχουν αναπτυχθεί εντός μιας ηλεκτρομαγνητικής κοιλότητας (Argüello-Luengo et al, 2019). Στην πρότασή τους, τα ηλεκτρόνια προσομοιώνονται με φερμιονικά άτομα που μετακινούνται μέσα στο δυναμικό του οπτικού πλέγματος, η έλξη από τον πυρήνα προσομοιώνεται με τη βοήθεια πρόσθετων οπτικών δυναμικών, ενώ η απωστική δύναμη  Coulomb μεταξύ των ηλεκτρονίων προσομοιώνεται με την επίδραση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου της κοιλότητας στα παγιδευμένα άτομα.

    Ένα άλλο ερευνητικό πεδίο στο οποίο οι οπτικοί κρύσταλλοι ατόμων μπορούν να έχουν σημαντική συνεισφορά είναι οι προσομοιώσεις της μεταβολής της κβαντικής φάσης που εικάζεται πως συνέβη στα πρώτα στάδια του σύμπαντος. Οι αναγνώστες του ΙnS γνωρίζουν πως η φυσική των ψυχρών ατόμων και συγκεκριμένα τα κβαντικά αέρια ατόμων έχουν αξιοποιηθεί πολλαπλώς σε αυτή το ερευνητικό πεδίο (εδώ). Η πιο πρόσφατη προσπάθεια σε αυτή την κατεύθυνση έγινε από τον Bo Song και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Cambridge οι οποίοι αξιοποίησαν παγιδευμένα άτομα σε οπτικά πλέγματα και παρατήρησαν για πρώτη φορά ασυνεχείς μεταβάσεις από καταστάσεις μονωτή Mott σε μια υπερρευστη κατάσταση υψηλότερης ενέργειας στην οποία τα άτομα μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα μεταξύ διαφορετικών τοποθεσιών μέσα στο πλέγμα (Song et al, 2022). Η εμφάνιση ασυνεχών μεταβάσεων φάσεως προβλέπεται στο αρχικό στάδιο δημιουργίας του Σύμπαντος. Στο εν λόγω πείραμα επιτεύχθηκαν με διαταραχή του οπτικού κρύσταλλου.

    Τέλος σε συστήματα που η συλλογική τους συμπεριφορά ακολουθεί τους νόμους της σχετικότητας μπορεί να εμφανιστεί μια ιδιαίτερης μορφής ταλάντωση, γνωστή ως διέγερση Higgs, η οποία μας είναι γνωστή από τον θεμελιώδη ρόλο που παίζει στο Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων (το διάσημο, πλέον, «σωμάτιο του Higgs»). Η ανίχνευση αυτής της διέγερσης είναι αρκετά δύσκολη, γιατί έχει πολύ μικρό χρόνο ζωής, ο οποίος είναι ακόμη μικρότερος σε επίπεδα συστήματα δύο διαστάσεων, με αποτέλεσμα να έχουν εγερθεί σημαντικές αμφιβολίες για το κατά πόσο, τελικά, είναι δυνατή η ύπαρξή της. Σε συστήματα παγιδευμένων ατόμων σε οπτικούς κρυστάλλους έχει προβλεφτεί η ύπαρξη αυτής της ταλάντωσης στο όριο που τα άτομα μεταπίπτουν από τη φάση της υπερρευστότητας σε αυτήν του μονωτή. Πρόσφατα, ερευνητικές ομάδες από το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ, το Χάρβαρντ και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (CalTech), εργαζόμενες από κοινού, κατόρθωσαν να εντοπίσουν αυτές τις περιβόητες διεγέρσεις σε άτομα ρουβιδίου, που είχαν παγιδευτεί σε οπτικά πλέγματα δύο διαστάσεων (Endres et al, 2012).

    Κλείνοντας αυτό το άρθρο θα πρέπει να αναφέρουμε τις πολύ μεγάλες προοπτικές για την αξιοποίηση των οπτικών πλεγμάτων στην κατασκευή κβαντικών πυλών που αποτελούν τα βασικά στοιχεία για την κατασκευή ενός κβαντικού υπολογιστή. Σε αυτό το θέμα θα αναφερθούμε εκτενώς σε επόμενη μας δημοσίευση.

    Οι αναγνώστες του InS έχουν την ευκαιρία στα δύο άρθρα αυτού του αφιερώματος να λάβουν, ελπίζουμε, μια αρκετά λεπτομερή εικόνα για τις ιδιότητες και τις εφαρμογές των οπτικών κρυστάλλων οι οποίοι, μαζί με τα κβαντικά αέρια αποτελούν τα κορυφαία ίσως επιτεύγματα της σύγχρονης ατομικής φυσικής και βασικούς πυλώνες της αναγέννησης του πεδίου αυτού που λαμβάνει χώρα τις τελευταίες δεκαετίες (Lembessis, 2020).ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Η κεντρική εικόνα του άρθρου είναι ευγενική προσφορά στο InS του I. Bloch, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian (LMU) του Μονάχου και Διευθυντή Ερευνών στο Ινστιτούτο Max Planck για την Κβαντική Οπτική στο Garching της Γερμανίας.ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

    [1] Ένα άλλο παράδειγμα μακροσκοπικού κβαντικού συστήματος είναι το φως του λέιζερ. Και σε αυτήν την περίπτωση υπάρχει μια σχέση απροσδιοριστίας ανάμεσα στον αριθμό των φωτονίων της δέσμης λέιζερ και στη φάση αυτής της δέσμης.

    [2] Στην περίπτωση του μονωτή Mott ο αριθμός των ατόμων σε κάθε θέση είναι καθορισμένος οπότε, όπως εξηγήσαμε παραπάνω, η φάση είναι πλήρως απροσδιόριστη με αποτέλεσμα να μην μπορεί κάποιος να παρατηρήσει φαινόμενα συμβολής μεταξύ υλικών κυμάτων.

    ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Anderson, P., W., 1987. The resonating valence bond state in La2CuO4 and superconductivity. Science 235, 1196–1198. DOI: 10.1126/science.235.4793.1196

    Anderson, B., P., and Kasevich, M., A., 1998. Macroscopic quantum interferencefrom atomic tunnel arrays. Science 282, 1686–1689. 10.1126/science.282.5394.1686

    Argüello-Luengo, J., González-Tudela, A., Shi, T., Zoller, P., and Cirac, J., I., 2019. Analogue quantum chemistry simulation. Nature 574, 215–218. 10.1038/s41586-019-1614-4

    Ben Dahan, M., Peik, E., Reichel, J., Castin, Y., and Salomon, C., 1996. Bloch oscillations of atoms in an optical potential. Phys. Rev. Lett. 76, 4508–4511. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.76.4508

    Cataliotti, F., S., Burger, S., Fort, C., Maddaloni, P., Minardi, F., Trombettoni, A., Smerzi, A.  and Inguscio, M., 2001. Josephson junction arrays with Bose–Einstein condensates. Science 293(5531), 843–846. 10.1126/science.1062612

    Cohen-Tannoudji C.  and Guéry-Odelin D., 2011. ADVANCES IN ATOMIC PHYSICS: An overview. New Jersey, USA. World Scientific, p. 671.

    Endres, M., Fukuhara, T., Pekker, D., Cheneau, M., Schauss, P., Gross, C., Demler, E., Kuhr, S., and Bloch, I., 2012. The ‘Higgs’ amplitude mode at the two-dimensional superfluid/Mott insulator transition. Nature 487, 454–458. 10.1038/nature11255

    Fertig, C., D., O’Hara, K., M., Huckans, J., H., Rolston, S., L.,  Phillips, W., D.,  and Porto, J., V., 2005. Strongly inhibited transport of a degenerate 1D Bose gas in a lattice. Phys. Rev. Lett. 94, 120403. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.120403

    Feynman, R., 1982. Simulating physics with computers. Int. J. Theor. Phys. 21, 467–488. https://s2.smu.edu/~mitch/class/5395/papers/feynman-quantum-1981.pdf

    Geiger, A., Z., Fujiwava, K., M., Singh, K., Senaratne, R., Rajagopal, S., V., Lipatov, M., Shimasaki, T., Driben, R., Konotop, V., Meier, T., and Weld, D., M., 2018. Observation and uses of position-space Bloch oscillations in an ultracold gas. Phys. Rev. Lett. 120, 213201. 10.1103/PhysRevLett.120.213201

    Gilmore, K., A., Affolter, M., Lewis-Swan, R., J., Barberena, D., Jordan, E., Rey, A., M., and Bolinger J., J., 2021. Quantum-enhanced sensing of displacements and electric fields with two-dimensional trapped-ion crystals. Science 373, 673-678. DOI: 10.1126/science.abi5226

    Girardeau, M. 1960. Relationship between systems of impenetrable bosons and fermions in one dimension. J. Math. Phys. 1, 516–523. https://doi.org/10.1063/1.1703687

    Greiner, M., Mandel, O., Esslinger, T., Hänsch, T., W., and Bloch, I., 2002. Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms. Nature 415, 39–44. 10.1038/415039a

    Hofstetter, W., Cirac, J., I., Zoller, P., Demler, E., and Lukin, M., D., 2002. High-temperature superfluidity of fermionic atoms in optical lattices. Phys. Rev. Lett. 89, 220407. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.220407

    Jaksch, D., Bruder, C., Cirac, J., I., Gardiner, C., W., and Zoller, P., 1998. Cold bosonic atoms in optical lattices. Phys. Rev. Lett. 81, 3108–3111.https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.3108

    Josephson, B., D., 1962. Possible new effects in superconductive tunnelling. Phys. Lett. 1, 251–253. https://doi.org/10.1016/0031-9163(62)91369-0

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

    Lye, J. E., Fallani, L., Modugno, M., Wiersma, D., S., Fort, C., and Inguscio, M., 2005. Bose–Einstein condensate in a random potential. Phys. Rev. Lett. 95, 070401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.070401

    O’Connell, A., D., Hofheinz, M., Ansmann, M., Bialczak, R., C.,  Lenander, M., Lucero, M., Neeley, M., Sank, D., Wang, H., Weides, M., Wenner, J., Martinis, J., M.,  and Cleland, A., N., 2010. Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator. Nature 464(7289), 697–703. 10.1038/nature08967

    Ringot, J., Szriftgiser, P., Garreau, J., C., and Delande, D., 2000. Experimental evidence of dynamical localization and delocalization in a quasiperiodic driven system. Phys. Rev. Lett. 85, 2741–2744. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.2741

    Roati, G., de Mirandes, E., Ferlaino, F., Ott, H., Modugno, G., and Inguscio, M., Atom interferometry with trapped Fermi gases. Phys. Rev. Lett. 92, 230402. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.230402

    Roth R., and Burnett, K., 2003. Ultracold bosonic atoms in two-colour superlattices. J. Opt. B 5, S50–S54. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1464-4266/5/2/358

    Sanpera, A., Kantian, A., Sanchez-Palencia, L., Zakrzwewski, J., and Lewenstein, M., 2004. Atomic Fermi–Bose mixtures in inhomogeneous and random lattices: from Fermi glass to quantum spin glass and quantum percolation. Phys. Rev. Lett. 93, 040401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.040401

    Song, B., Dutta, S., Bhave, S., Yu, Jr.-C., Carter, E., Cooper., N., and Schneider, U., 2022. Realizing discontinuous quantum phase transitions in a strongly correlated driven optical lattice. Nature Physics, 259-264. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01476-w

    Sukhatme, K., Mukharsky, Y., Chui, T., and Pearson, D., 2001. Observation of the ideal Josephson effect in superfluid 4He. Nature 411, 280–283. https://doi.org/10.1038/35077024

    Tonks, L., 1936. The complete equation of state of one, two and threedimensional gases of hard elastic spheres. Phys. Rev. 50, 955–963. https://doi.org/10.1103/PhysRev.50.955

  • Κβαντική Κληρονομιά: Ανταποκρίσεις από έναν αβέβαιο κόσμο

    Κβαντική Κληρονομιά: Ανταποκρίσεις από έναν αβέβαιο κόσμο

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΡΟΠΗ

    David Kaiser

    Μετάφραση – Επιστημονική Επιμέλεια: Γρηγόρης Πανουτσόπουλος – Θεμιστοκλής Χαλικιάς
    Σελιδοποίηση: Αντώνης Παπάδης
    ISBN: 978-618-5289-76-8
    Διαστάσεις: 16 x 23 cm
    Αριθμός σελίδων: 408
    Τιμή: 19€ + ΦΠΑ 6%

    Η Βιολογία των Campbell & Reece και των συνεργατών τους είναι ένα βιβλίο γενικής βιολογίας στη διεθνή, άκρως ανταγωνιστική αγορά, με μακροχρόνια διεθνή αναγνωρισιμότητα, επιστημονική εγκυρότητα και απήχηση, ιδίως στα αμερικανικά και ευρωπαϊκά πανεπιστήμια. Συνδυάζει τη σύγχρονη βιολογική γνώση με την προσπάθεια για ενεργητική μάθηση εκ μέρους του αναγνώστη. Η έκδοση απευθύνεται σε φοιτητές των βιολογικών επιστημών, αλλά και κάθε άλλου κλάδου των φυσικών επιστημών – φυσικής, χημείας, εφαρμοσμένων μαθηματικών και πληροφορικής, γεωλογίας, γεωπονίας, βιοχημείας κ.λπ.

    Οι δύο τόμοι αποτελούν αυτοτελείς εκδόσεις των ενοτήτων 6 και 7, αντίστοιχα, της μεγάλης Βιολογίας των Campbell & Reece. Έχουν ως στόχο να καλύψουν τις τρέχουσες ανάγκες της ελληνικής πανεπιστημιακής κοινότητας για πιο συνοπτικά και πιο στοχευμένα διδακτικά εγχειρίδια, παραμένοντας σε κάθε περίπτωση ένα μείζον «βιβλίο αναφοράς» για το συγκεκριμένο πεδίο.

    Περιγραφή

    Οι ιδέες που βρίσκονται στα θεμέλια της κβαντικής θεωρίας παραμένουν εξαιρετικά αλλόκοτες: ένας συμπαγής κόσμος που ανάγεται σε νέφη πιθανοτήτων· σωματίδια τα οποία διασχίζουν φράγματα μέσω τούνελ· γάτες-ζόμπι, ούτε νεκρές αλλά ούτε και ζωντανές· δίδυμα σωματίδια τα οποία μοιράζονται διεμπλεκόμενες μοίρες. Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι φυσικοί έχουν αντιμετωπίσει αυτές τις εννοιολογικές αβεβαιότητες, ενώ ταυτόχρονα βίωναν τις ευρύτερες αβεβαιότητες του κοινωνικού και πολιτικού κόσμου γύρω τους, σε μια περίοδο που σημαδεύτηκε από την άνοδο του φασισμού, τους καταστροφικούς παγκόσμιους πολέμους και μια νέα πυρηνική εποχή.

    Στη Κβαντική Κληρονομία, ο Ντέιβιντ Κάιζερ παρουσιάζει στους αναγνώστες του ορισμένα εμβληματικά επεισόδια από την ιστορία της συνεχιζόμενης στις μέρες μας προσπάθεια των φυσικών να κατανοήσουν τον χώρο, τον χρόνο και την ύλη στα πιο θεμελιώδη επίπεδά τους. Σε μια σειρά από συναρπαστικά δοκίμια, ο Κάιζερ μας ταξιδεύει στον πυρήνα εμβληματικών ιστορικών στιγμών ανακάλυψης και έντονου διαλόγου, με πρωταγωνιστές ορισμένους από τους σημαντικότερους επιστήμονες της περιόδου, όπως τους Άλμπερτ Αϊνστάιν, Έρβιν Σρέντιγκερ και Στίβεν Χόκινγκ, που άλλαξαν για πάντα την κατανόησή μας για τη φύση.

    Καθώς εκτείνονται τόσο στον χώρο όσο και στον χρόνο, τα ιστορικά αυτά επεισόδια διατρέχουν τη συναρπαστική δεκαετία του 1920, τις σκοτεινές μέρες της δεκαετίας του 1930, τις αναταράξεις του Ψυχρού Πολέμου και τις ιδιαίτερες πολιτικές πραγματικότητες που τον ακολούθησαν. Τόσο σε αυτές τις περιόδους, όσο και στη δική μας, η φιλοδοξία των ερευνητών πολύ συχνά είναι να ξεπεράσουν τις ιδιαιτερότητες του εδώ και του τώρα και να προτείνουν ιδέες σχετικά με το πώς λειτουργεί ο κόσμος, που θα αντέχουν στον χρόνο και θα ξεπερνούν τα στενά όρια της αντίληψης ενός μεμονωμένου ερευνητή. Στην Κβαντική Κληρονομιά, ο Κάιζερ αποκαλύπτει το δύσκολο και συχνά χαοτικό έργο που απαιτείται για το χτίσιμο μιας κοινής κατανόησης ανάμεσα σε εκπροσώπους διαφορετικών γενεών και με αυτό τον τρόπο αναδεικνύει τους βαθύτατους δεσμούς ανάμεσα στην επιστημονική αναζήτηση και στην ανθρώπινη φύση.

    Κριτικές

    «Ένα αριστούργημα ιστορικής ανάλυσης… Γραμμένο αριστοτεχνικά και απολαυστικό στην ανάγνωση.»

    Nature

    «Καθηλωτικό… Μας αφήνει με μια πιο πλούσια εικόνα της φυσικής, ως ζωντανής δραστηριότητας.»

    Los Angeles Review of Books

    «Μια φιλόδοξη συλλογή δοκιμίων η οποία συνδυάζει τις δύο ακαδημαϊκές ταυτότητες [του Κάιζερ]… Μια μεγάλου εύρους ανθολογία.»

    Physics Today

    «Από τον Αϊνστάιν μέχρι τον Χάιζενμπεργκ και από τον Σρέντιγκερ μέχρι τον Χόκινγκ, ο Κάιζερ παρουσιάζει την ανθρώπινη διάσταση τόσο των ίδιων όσο και των ιδεών τους, ενώ παράλληλα δημιουργεί συνδέσεις ανάμεσα στον εσωτερικό κόσμο της ακαδημαϊκής κοινότητας της κβαντικής θεωρίας και στον εξωτερικό κόσμο των παγκόσμιων ιστορικών γεγονότων. Αυτή η κοινωνικοπολιτική προσέγγισή είναι ιδιαίτερα σημαντική για να μπορεί να ταυτιστεί ο μη εξειδικευμένος αναγνώστης με τις διάφορες επιστημονικές λεπτομέρειες… Σε αυτή τη συλλογή ιδιαίτερα απολαυστικών δοκιμίων, καταφέρνει να βρει τη χρυσή τομή ανάμεσα στον επιστημονικό ακαδημαϊσμό και στην αφήγηση μιας ενδιαφέρουσας ιστορίας.»

    Engineering & Technology

    «Ο Κάιζερ –γράφοντας με ένα ύφος το οποίο ενίοτε ταξιδεύει τον αναγνώστη, άλλες φορές τον ιντριγκάρει, αλλά πάντοτε του μαθαίνει πράγματα—μας προσφέρει εδώ ένα αξιοθαύμαστο σύνολο από σύντομες αφηγήσεις σχετικά με σημαντικές εξελίξεις στην ιστορία της φυσικής και της κοσμολογίας του προηγούμενου αιώνα. Οι ιστορίες του καταφέρνουν να ενσωματώνουν με υπέροχο τρόπο την ανθρώπινη ιστορία στην επιστήμη. Το εν λόγω βιβλίο θα το βρουν απολαυστικό αλλά και διαφωτιστικό τόσο αναγνώστες χωρίς εξειδικευμένες επιστημονικές γνώσεις όσο και φοιτητές της επιστήμης και της ιστορίας, αλλά ακόμα και επαγγελματίες επιστήμονες και ιστορικοί.»

    —Κιπ Θορν, Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια, Βραβευμένος με Νόμπελ στη Φυσική το 2017

    «Οι φυσικοί είναι άνθρωποι! Έχουν ανασφάλειες, ερωτικές ζωές, οικονομικά άγχη και πολιτικές απόψεις, ενώ παράλληλα προσπαθούν να αποκαλύψουν τα θεμέλια της πραγματικότητας. Ο Κάιζερ αφηγείται καθηλωτικές ιστορίες, οι οποίες προσπαθούν ταυτόχρονα να εξηγήσουν συναρπαστικές πτυχές της φυσικής με έναν γλαφυρό τρόπο αλλά και να αναδείξουν τους ανθρώπους που μόχθησαν για να τις ανακαλύψουν.»

    —Σον Κάρολ, συγγραφέας του Something Deeply Hidden

    «Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί ο Σρέντιγκερ επέλεξε την τόσο μακάβρια εικόνα μιας ημί-νεκρής γάτας για να περιγράψει την κβαντική φυσική; Θέλετε να μάθετε πως ένας φερόμενος ως κατάσκοπος των Σοβιετικών απέφυγε τη φυλάκιση και τελικά έφερε τα πάνω κάτω στη σωματιδιακή φυσική; Μπορείτε να μαντέψετε τι ήταν αυτό που εκτόξευσε τις πωλήσεις του βιβλίου Το Τάο της Φυσικής; Αν ερωτήματα σαν κι αυτά σας κεντρίζουν το ενδιαφέρον, τότε αυτό το βιβλίο είναι για σας. Δεν μπορώ να σκεφτώ κάποιον καταλληλότερο οδηγό από τον Κάιζερ για μια περιήγηση, εκ των έσω, στη φυσική του 20ου αιώνα. Αυτές οι πνευματώδεις ιστορίες αναδεικνύουν με υπέροχο τρόπο αυτό που ο Κάιζερ αποκαλεί «διπλή φύση» της επιστημονικής έρευνας, δηλαδή τη δυνατότητά της να κληροδοτεί ιδέες που αντέχουν στο χρόνο, ενώ παράλληλα αντανακλά τις ιδιαιτερότητες και τις ιδιομορφίες των εκάστοτε ιστορικών συγκυριών.»

    —Ντέμπορα Ρ. Κοέν, συγγραφέας του Climate in Motion

    «Αυτό που είναι αξιοσημείωτο με τον Κάιζερ ως συγγραφέα (και αυτό που καθιστά τα δοκίμιά του τόσο απολαυστικά στην ανάγνωση) δεν είναι μόνο η ικανότητά του να σκιαγραφεί με τόσο ζωντανό τρόπο το εύρος των προσωπικοτήτων που παρουσιάζονται στις σελίδες του βιβλίου του, από τον Αϊνστάιν μέχρι τον Χάιζενμπεργκ και από τον Σρέντιγκερ μέχρι τον Χόκινγκ, αλλά και ο τρόπος με τον οποίο καταφέρνει να φωτίζει τις ανθρώπινες διαστάσεις των ιδεών τους. Η ικανότητά του να αναδεικνύει συνδέσεις ανάμεσα σε εξωπραγματικές ιδέες και στους κοινωνικούς και πολιτικούς κόσμους εντός των οποίων διαμορφώνονται, τον καθιστά έναν μαγευτικό οδηγό στα μυστήρια του σύμπαντος.»

    —Νελ Φρόιντενμπεργκερ, συγγραφέας του Lost and Wanted

    Βιογραφικό Συγγραφέα

    Ο David Kaiser είναι Καθηγητής Ιστορίας της Επιστήμης και κάτοχος της έδρας Germeshausen του Προγράμματος Επιστήμης, Τεχνολογίας και Κοινωνίας του ΜΙΤ και Καθηγητής Φυσικής στο Τμήμα Φυσικής του ΜΙΤ. Η ιστορική έρευνα του Kaiser εστιάζει στην ανάπτυξη της φυσικής στις ΗΠA κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, ενώ η έρευνά του στη φυσική εστιάζει στην κοσμολογία του πρώιμου σύμπαντος. Έχει επίσης συμμετάσχει σε πρωτοποριακά πειράματα που διερεύνησαν τα θεμέλια της κβαντικής θεωρίας.

    Έχει συγγράψει τα βραβευμένα βιβλία Drawing Theories Apart: The Dispersion of Feynman Diagrams in Postwar Physics (University of Chicago Press, 2005) και How the Hippies Saved Physics: Science, Counterculture, and the Quantum Revival (W. W. Norton, 2011). Το πιο πρόσφατο βιβλίο του, H Κβαντική Κληρονομία: Ανταποκρίσεις από έναν Αβέβαιο Κόσμο (Εκδόσεις Ροπή, 2022), επιλέχθηκε ως ένα από τα καλύτερα ακαδημαϊκά βιβλία της χρονιάς, από τα περιοδικά Physics Today και Physics World. Το έργο του Κάιζερ έχει επίσης δημοσιευτεί σε έντυπα και περιοδικά όπως τα New Yorker, Nature, Science, Scientific American, New York Times, και London Review of Books.