Το ‘Καθιερωμένο Πρότυπο’ του Εμπεδοκλή: This Greek philosopher had the right idea, just too few elements

BY PHYSICSGG on 04/11/2023 • ( 0 )

Το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) των Στοιχειωδών Σωματιδίων είναι η φυσική θεωρία που περιγράφει τα ελάχιστα δομικά συστατικά της ύλης και τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους διαμέσου των θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης (ισχυρές, ασθενείς και ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις).
Το Καθιερωμένο Πρότυπο απεικονίζεται συνοπτικά με έναν πίνακα, παρόμοιο με τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, μόνο που τώρα στην θέση των στοιχείων του Μεντελέγιεφ, παίρνουν τα στοιχειώδη σωματίδια. Ο πίνακας περιλαμβάνει τρεις οικογένειες στοιχειωδών σωματιδίων ύλης (φερμιόνια) και τα σωματίδια που είναι οι φορείς των δυνάμεων (μποζόνια). Αν εξαιρέσει κανείς τις μάζες, οι τρεις οικογένειες (γενιές) των σωματιδίων της ύλης δεν διαφέρουν καθόλου μεταξύ τους.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο διατυπώθηκε πριν από αρκετές δεκαετίες, επεκτάθηκε και τροποποιήθηκε πολλές φορές στο πέρασμα του χρόνου και τα πειράματα έχουν ενισχύσει την εμπιστοσύνη των φυσικών σ’ αυτό. . . .

Όμως είναι ελλιπές. Για παράδειγμα, δεν μπορεί να προβλέψει τις μάζες συγκεκριμένων σωματιδίων, θεωρεί ότι τα νετρίνα δεν έχουν μάζα και αδυνατεί να εξηγήσει τι είναι η σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ύλη, περίπου το 95% του περιεχομένου του σύμπαντος. 

Το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν είναι μια τελική θεωρία, αλλά μέχρι σήμερα είναι μια από τις πιο επιτυχημένες προσπάθειες περιγραφής και ερμηνείας του κόσμου μας. Αποτελεί την συνέχεια της επιστημονικής έρευνας που εγκαθίδρυσε ο Θαλής ο Μιλήσιος το 600 π.Χ. Ο Θαλής αφήνοντας κατά μέρος την μυθολογία και τις δοξασίες προσπάθησε να κατανοήσει τον κόσμο με τη λογική. Στον δρόμο του βάδισαν και οι υπόλοιποι προσωκρατικοί φιλόσοφοι: Αναξίμανδρος, Αναξιμένης, Πυθαγόρας, Ξενοφάνης, Ηράκλειτος, Παρμενίδης, Εμπεδοκλής. Αναξαγόρας, Λεύκιππος, Δημόκριτος κ.ά.

«Ευλογημένος είναι όποιος διδάχθηκε
πώς να ασκεί την έρευνα,
δίχως να βλάπτει τους συμπολίτες του
και δίχως να επιδίδεται σε άδικες πράξεις
αλλά συλλαμβάνοντας την τάξη της αθάνατης
και αγέραστης φύσης,
από τι αυτή συνίσταται,
με ποιον τρόπο και με ποια μορφή».
στίχοι από άγνωστο έργο του Ευριπίδη, όπου εγκωμιάζεται η προσωκρατική φιλοσοφία

Οι προσωκρατικοί (φυσικοί) φιλόσοφοι επιχειρούσαν μια ερμηνεία των «πάντων», για να δώσουν μια καθολική περιγραφή, να δείξουν με τι μοιάζει το «παν» ή το σύμπαν, να συλλάβουν τα πάντα – τον κόσμο στο σύνολό του – ως αντικείμενο έρευνας. Ταυτόχρονα επέπλητταν με οξείς τόνους τους ανθρώπους που αντί να διερευνήσουν το άγνωστο, το περίπλοκο και το (φαινομενικά) ακατανόητο, ακολουθούσαν τον οκνηρό δρόμο, υιοθετώντας δοξασίες και τερατολογίες.

Ένας σπουδαίος προσωκρατικός φιλοσόφος είναι ο Εμπεδοκλής ο Ακραγαντινός, στην κοσμολογική φιλοσοφία του οποίου αναγνωρίζει κανείς ένα πρωτόγονο «Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων».

Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων του Εμπεδοκλή

Ο περιοδικός πίνακας του Εμπεδοκλή περιλαμβάνει τέσσερα στοιχεία: τον αέρα, τη φωτιά, τη γη και το νερό. ‘Ο Ζευς (φωτιά) φεγγοβολεί, η Ήρα (γη) δωρίζει την ζωή, καθώς και ο Αϊδωνεύς (αέρας), η δε Νήστις (νερό), χύνοντας τα δάκρυά της, δημιουργεί την πηγή της ζωής των θνητών. Αυτά δε διαρκώς αλλάζουν και ποτέ δεν παύει η αλλαγή αυτή ‘

Ο Εμπεδοκλής γεννήθηκε γύρω στο 493 π.Χ., στον Ακράγαντα της Σικελίας και ανήκε σε επιφανή οικογένεια. Εισηγήθηκε την καινοφανή και πρωτοποριακή θεωρία των τεσσάρων πρωτογενών στοιχείων – γη, αέρας, φωτιά και νερό- η οποία άσκησε τεράστια επιρροή. Πιθανώς σχετίστηκε με τους Πυθαγόρειους που δρούσαν στην ίδια περιοχή, οι θρησκευτικές και ηθικές θεωρίες των οποίων, μαζί μετα παρμενίδια επιχειρήματα, το επηρέασαν αποφασιστικά. Ο Εμπεδοκλής υποστήριξε τη μετάβαση από την τυραννίδα στη δημοκρατία στον Ακράγαντα. Γρήγορα έγινε θρυλική μορφή, και του αποδόθηκαν θαυματουργικές ιδιότητες. Λέγεται μάλιστα ότι έδωσε τέλος στη ζωή του πέφτοντας στον κρατήρα της Αίτνας. Η ανεκδοτολογική παράδοση πρέπει κατά ένα μέρος να αφορμάται από τις πολύ παράδοξες αναφορές στον εαυτό του τις οποίες συναντούμε στην ποίησή του, ωστόσο πρόκειται αναμφίβολα για μια χαρισματική μορφή, και η παράδοση ότι ήταν γιατρός και υποδειγματικός ρήτορας πρέπει να είναι αυθεντική. Η ποίησή του μεταφράστηκε στα Λατινικά και χρησίμευσε ως πρότυπο για το σπουδαίο διδακτικό ποίημα του Λουκρητίου De rerum natura. Ο Εμπεδοκλής πέθανε γύρω στο 432 π.Χ.

Στο φιλοσοφικό του σύστημα ο Εμπεδοκλής, αφού πρώτα μας προειδοποιεί να αναζητήσουμε μια ισόρροπη αξιολόγηση της μαρτυρίας των αισθήσεων, στη συνέχεια προχωρεί στον προσδιορισμό των βασικών συστατικών του σύμπαντος και αναπτύσσει μια κοσμολογία βασισμένη σε αυτά τα συστατικά. Υπάρχουν τέσσερα στοιχεία ή «ριζώματα»: η γη, το νερό, ο αέρας και η φωτιά τα οποία συνδυαζόμενα σε ακέραιες αναλογίες σχηματίζουν τα υλικά σώματα. Σύμφωνα με τον Εμπεδοκλή, όπως ένας ζωγράφος μπορεί με ελάχιστα χρώματα να παραστήσει ποικίλες μορφές τελείως διαφορετικών πραγμάτων, ανάλογα και η φύση μπορεί με ελάχιστα στοιχεία να δημιουργήσει κάθε φυσική ουσία.

Πριν από τον Εμπεδοκλή, οι φυσικοί φιλόσοφοι αναζητούσαν ένα στοιχείο από το οποίο προέρχονταν όλα τα υπόλοιπα. Ο Θαλής θεωρούσε το νερό, ο Αναξιμένης τον αέρα και ο Ηράκλειτος τη φωτιά. Ο Εμπεδοκλής δεν δίνει την πρωτοκαθεδρία σε κανένα από τα τρία αυτά στοιχεία και προσθέτει επιπλέον ένα τέταρτο στοιχείο, τη γη. Τα στοιχεία αυτά είναι σταθερά, ομοιογενή και αναλλοίωτα, παρά το πλήθος και την ποικιλία των συνδυασμών σχηματίζουν.

Ο Εμπεδοκλής εισάγει επιπλέον και δυο προσωποποιημένες δυνάμεις, τη Φιλότητα και το Νείκος. Η πρώτη συνενώνει τα στοιχεία, ενώ η δεύτερη τα διαχωρίζει. Οι δυο δυνάμεις εκτείνονται στον χώρο, αλλά είναι αόρατες. Υπάρχει κάποια διαφωνία αναφορικά με τον τρόπο που οι εν λόγω δυνάμεις δρουν. 

Είναι ωστόσο προφανές ότι η Φιλότης συνενώνει στοιχεία ανόμοια ενώ το Νείκος τα διαχωρίζει. 

Σύμφωνα με τον Weinberg, είναι πιθανό ο Εμπεδοκλής να χρησιμοποιούσε τους όρους «φιλότης» και «νείκος» ως μεταφορές για την τάξη και την αταξία, κατά παρόμοιο τρόπο που ο Αϊνστάιν συχνά χρησιμοποιούσε μεταφορικά τον όρο «Θεός» για τους άγνωστους θεμελιώδεις νόμους της φύσης.

Τώρα, αν συμπεριλάβουμε στα 4 στοιχεία του Εμπεδοκλή και τις δύο δυνάμεις (Φιλότης και Νείκος) διαμέσου των οποίων αλληλεπιδρούν τα 4 στοιχεία της ύλης, τότε μπορούμε να απεικονίσουμε το «Καθιερωμένο Πρότυπο» του Εμπεδοκλή με τον παρακάτω πίνακα:

Το ‘Καθιερωμένο Πρότυπο των Στοιχειωδών Σωματιδίων’ του Εμπεδοκλή (495-435 π.Χ.). Διαθέτει 4 θεμελιώδη συστατικά (‘φερμιόνια’): Αέρας, Φωτιά, Γη και Νερό, τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους διαμέσου δυο φορέων δυνάμεων (‘μποζόνια’): την Φιλότητα και το Νείκος

Πρέπει να τονιστεί, ότι σε κάθε περίπτωση δεν πρέπει να επιβάλλουμε μία σύγχρονη ερμηνεία στις φιλοσοφικές ιδέες των προσωκρατικών. Ή ακόμα χειρότερα να λέμε ότι η αρχαία Ελληνική φιλοσοφία «είπε τα πάντα» ή και περισσότερα από αυτά που σήμερα γνωρίζουμε! Τέτοιες απόψεις προσβάλλουν το πνεύμα των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων.

Η κοσμολογία του Εμπεδοκλή απέχει πολύ από το πνεύμα της σύγχρονης φυσικής. Θαυμάζουμε όμως την βασική του ιδέα: ότι με πολύ λίγα στοιχεία θα μπορούσαμε να περιγράψουμε τις βασικές ιδιότητες της ύλης και των αλληλεπιδράσεών της. Μπορεί να μην γνώριζε τα φερμιόνια και τα μποζόνια, αλλά κατανόησε τα βασικά χαρακτηριστικά τους: ότι το σύμπαν μας συνίσταται από έναν μικρό αριθμό των θεμελιωδών συστατικών, τα οποία συνδυάζονται και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με συγκεκριμένες δυνάμεις, σχηματίζοντας τον κόσμο που αντιλαμβανόμαστε.

Σύμφωνα με τον μύθο Εμπεδοκλής όταν ήρθε η ώρα να πεθάνει, πήδηξε στον κρατήρα του ηφαιστείου της Αίτνας, θεωρώντας ότι θα ζούσε ξανά. Ίσως νόμιζε ότι θα μετενσαρκωθεί χιλιετίες αργότερα. Είτε ως Dmitri Mendeleev είτε ως Steven Weinberg.

πηγές:
1. «Οι προσωκρατικοί φιλόσοφοι», Α.Α. Long, εκδόσεις Παπαδήμα

2.This Greek philosopher had the right idea, just too few elements, Tom Siegfried, https://www.sciencenews.org/blog/context/greek-philosopher-had-right-idea-just-too-few-elements

=====================

 "O σιωπών δοκεί συναινείν"