Τις προηγούμενες ημέρες έλαβα εκατοντάδες μηνύματα από φίλους του καναλιού που μου ζητούσαν να εξηγήσω την επιστήμη πίσω από τη δημοφιλή σειρά «Το Πρόβλημα των Τριών Σωμάτων».
Επειδή είναι η πρώτη φορά που θα ασκήσω επιστημονική κριτική σε μια σειρά, θέλω να τονίσω ότι σκοπός είναι η κατανόηση των φυσικών νόμων πίσω από τις έννοιες που πραγματεύεται η σειρά και όχι να κάνω κινηματογραφική κριτική ούτε να κρίνω αν ήταν πιστή η μεταφορά των βιβλίων.
Προσοχή: Το βίντεο αυτό περιέχει πολλά spoilers. Αν σκοπεύετε να δείτε τη σειρά σύντομα, κάντε μια παύση εδώ και επιστρέψτε στο βίντεο όταν θα έχετε ολοκληρώσει τη θέασή της.
1. Το Πρόβλημα των Τριών Σωμάτων στην Αστρονομία
Στην αστρονομία μπορούμε να προβλέψουμε με αρκετά μεγάλη ακρίβεια το πώς θα συμπεριφερθούν δύο σώματα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους βαρυτικά. Για παράδειγμα, για δύο άστρα ή ένα άστρο και έναν πλανήτη, μπορούμε με τη βοήθεια των εξισώσεών μας να προβλέψουμε πώς θα κινηθούν ακόμα και σε εκατομμύρια χρόνια από σήμερα.
Όμως όταν έχουμε τρία σώματα, όπως είναι, για παράδειγμα, τρεις αστέρες, τα πράγμα περιπλέκονται και οι τροχιές τους είναι δύσκολο να προβλεφθούν. Με άλλα λόγια, δεν έχουμε εξισώσεις που να μπορούν να περιγράψουν με ακρίβεια πώς θα κινηθούν και πού θα βρεθούν στο μακρινό μέλλον τρία σώματα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους βαρυτικά.
Όταν λοιπόν έχουμε τρία ή περισσότερα σώματα, πρέπει να πηγαίνουμε βήμα-βήμα, δευτερόλεπτο-δευτερόλεπτο, και κάθε φορά να υπολογίζουμε ξανά τις θέσεις και τις ταχύτητες των σωμάτων. Αυτό πλέον το κάνουμε με μεγάλη επιτυχία χάρη στη βοήθεια των υπολογιστών.
Αλλά ακόμα κι έτσι, σε πολύ μεγάλες χρονικές κλίμακες υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα και πρέπει να χρησιμοποιήσουμε στατιστικά εργαλεία για να προβλέψουμε τις θέσεις των σωμάτων. Άλλωστε ένα τέτοιο σύστημα είναι χαοτικό. Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και μικρές αλλαγές στις αρχικές συνθήκες του συστήματος, δηλαδή στις θέσεις των αστέρων και στις ταχύτητές τους, μπορούν να οδηγήσουν σε δραματικά διαφορετικά αποτελέσματα μετά από το πέρασμα πολλών ετών.
Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούμε να απλοποιήσουμε το πρόβλημα και να κάνουμε κάποιες προσεγγίσεις. Μια τέτοια περίπτωση είναι αυτή όπου το τρίτο σώμα έχει μηδαμινή μάζα σε σχέση με τα άλλα δύο. Για παράδειγμα στο σύστημα Ήλιος-Δίας-Γη, η Γη μπορεί να θεωρηθεί σημειακό αντικείμενο χωρίς μάζα μπροστά στα άλλα δύο σώματα.
Επίσης, σε κάποια τριπλά αστρικά συστήματα, οι δύο αστέρες είναι πολύ κοντά μεταξύ τους, ενώ ο τρίτος βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση. Άρα, στην ουσία, ο τρίτος περιφέρεται γύρω από ένα σημείο: το κέντρο μάζας των δύο αστέρων. Έτσι το πρόβλημα μετατρέπεται σε ένα πρόβλημα δύο σωμάτων που είναι σχετικά σταθερό και η συμπεριφορά του μπορεί να προβλεφθεί εύκολα.
Τώρα, σε ό,τι αφορά τη σειρά, στην πραγματικότητα δεν έχουμε ένα σύστημα τριών σωμάτων, αλλά ένα σύστημα τεσσάρων σωμάτων, δηλαδή τριών αστέρων και ενός πλανήτη, στον οποίο κατοικεί ο εξωγήινος πολιτισμός των Σαν-Τι. Όμως, επειδή ο πλανήτης έχει πολύ μικρή μάζα μπροστά στους αστέρες, θα μπορούσαμε να το προσεγγίσουμε ως ένα πρόβλημα τριών σωμάτων.
Εδώ, λοιπόν, έρχεται το πρώτο επιστημονικό πρόβλημα της σειράς: οι κινήσεις των τριών ηλίων περιγράφονται ως τόσο χαοτικές, που οδηγούν σε δραματικές αλλαγές στο κλίμα του πλανήτη. Σε ένα τόσο ασταθές σύστημα, που δεν έχει κάποια συγκεκριμένη δομή, σύμφωνα με τις προσομοιώσεις μας, το πιο πιθανό σενάριο είναι κάποιος από τους αστέρες να εκσφενδονιστεί εκτός του συστήματος. Ωστόσο, στη σειρά δίνεται η αίσθηση ότι η ύπαρξη των τριών αστέρων είναι σταθερή μέσα στον χρόνο.
2. Υπάρχει τέτοιο σύστημα κοντά μας;
Το σύστημα που αναφέρεται στη σειρά βρίσκεται σε απόσταση μόνο 4 ετών φωτός. Το μυαλό μας, φυσικά, πάει στον Άλφα του Κενταύρου, όπου τα άστρα Άλφα Κενταύρου Α και Άλφα Κενταύρου Β σχηματίζουν ένα χαλαρό τριπλό σύστημα μαζί με τον Εγγύτατο του Κενταύρου. Ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ο πιο κοντινός αστέρας σε εμάς, και μάλιστα έχει βρεθεί πλανήτης στην κατοικήσιμη ζώνη του.
Θα μπορούσε, λοιπόν, να είναι αυτός ο πλανήτης των Σαν-Τι; Η απάντηση είναι όχι. Διότι ο Εγγύτατος του Κενταύρου βρίσκεται τόσο μακριά από το ζευγάρι των άλλων δύο άστρων, που πρακτικά είναι σαν να περιφέρεται γύρω από ένα σώμα, σε απόσταση 13.000 αστρονομικές μονάδες από αυτό. Είναι δηλαδή ένα αρκετά ευσταθές τριπλό σύστημα. Άρ,α δεν περιμένουμε να έχουμε χαοτικές μεταβολές στις συνθήκες των πλανητών του αστέρα. Αντίθετα, στη σειρά βλέπουμε τους Ήλιους να μπορούν να προσεγγίζουν ο ένας τον άλλον ή να απομακρύνονται υπερβολικά από τον πλανήτη προκαλώντας ακραίες μεταβολές στο κλίμα του.
3. Η αναγέννηση των πολιτισμών
Η διαρκής αναγέννηση των πολιτισμών, όπως περιγράφεται στη σειρά, είναι μάλλον αδύνατη. Υποτίθεται ότι μετά από τις χαοτικές περιόδους, έρχονται σταθερές περίοδοι όπου ο πολιτισμός ξαναξεκινάει από την αρχή. Δηλαδή, το είδος, ως είδος παραμένει αλώβητο. Στην πραγματικότητα, όμως, αυτές οι ακραίες αλλαγές στο κλίμα θα κατέστρεφαν ολόκληρο το οικοσύστημα του πλανήτη και θα ήταν αδύνατο να επιβιώσει η ζωή. Έχουμε περιόδους τρομακτικά θερμές, όπου η επιφάνεια σχεδόν φλέγεται και σκοτεινές περιόδους ακραίου ψύχους.
Ακόμα κι αν δεχτούμε ότι η ζωή με κάποιον τρόπο θα επιβίωνε, θα έπρεπε να ξαναρχίζει κάθε φορά από την αρχή όχι μόνο ο πολιτισμός, αλλά ολόκληρο το οικοσύστημα και η εξελικτική του διαδικασία. Ενδεικτικά, γνωρίζουμε ότι όταν έπεσε ο αστεροειδής που αφάνισε τους δεινοσαύρους στη Γη, άλλαξε ριζικά η εξελικτική πορεία των ειδών. Εάν είχε πέσει κατά τα πρώτα χρόνια του homo sapiens, προφανώς ο άνθρωπος θα είχε πάψει να υπάρχει και είναι εξαιρετικά αμφίβολο το αν θα εμφανιζόταν και πάλι ως ίδιο είδος, πόσο μάλλον ως ανθρώπινος πολιτισμός! Σε όλα αυτά πρέπει να προσθέσουμε και τους τρομακτικούς αστρικούς ανέμους που θα λειτουργούσαν αθροιστικά, και κατά την προσέγγιση των άστρων θα άλλαζαν τη σύσταση της ατμόσφαιρας του πλανήτη ή θα την κατέστρεφαν εντελώς.
4. Το βαρυτικό πεδίο κατά τις εκλείψεις
Μια αρκετά εντυπωσιακή σκηνή της σειράς είναι αυτή που δείχνει έκλειψη των τριών αστέρων. Δηλαδή, αυτοί ευθυγραμμίζονται στον ουρανό, με τον ένα να μπαίνει μπροστά στον άλλον. Αυτό δεν δημιουργεί προβλήματα στο κλίμα, αλλά η βαρύτητα των τριών άστρων λειτουργεί αθροιστικά, με αποτέλεσμα να σηκώνει τους Σαν-Τι από το έδαφος και να προκαλεί καταστροφές.
Αυτό το σενάριο είναι αδύνατο να συμβεί όπως απεικονίζεται. Ας το δούμε με ένα παράδειγμα: Ο Ήλιος μας αυτή τη στιγμή, σε έναν άνθρωπο 85 κιλών ασκεί μια δύναμη της τάξης των μισού 0,5 Newton. Η δύναμη που θα χρειαζόταν όμως για να τον σηκώσει από το έδαφος θα ήταν πάνω από 830 Newton! Ακόμα κι αν είχαμε 10 Ήλιους σαν τον δικό μας στην ίδια περίπου θέση, η δύναμη θα ήταν μόλις 5 Newton. Άρα, για να σηκωθούν οι άνθρωποι και τα αντικείμενα από το έδαφος, θα έπρεπε να είχαμε παράλογα μεγάλους αστέρες ή αστέρες που θα βρίσκονταν τόσο κοντά στον πλανήτη, που η βαρυτική τους έλξη μάλλον θα ήταν το μικρότερο πρόβλημα του πολιτισμού.
Ενδεικτικά, για να παρατηρούσαμε αυτό το φαινόμενο στη Γη, θα έπρεπε ο Ήλιος να έχει μάζα άνω των 1.650 ηλιακών μαζών, πράγμα που είναι αδύνατο για έναν αστέρα. Εναλλακτικά, θα έπρεπε ο Ήλιος μας, με τη σημερινή του μάζα, να βρίσκεται σε απόσταση περίπου 2,5% της σημερινής απόστασης Γης-Ηλίου. Απόσταση τόσο μικρή που θα οδηγούσε ούτως ή άλλως σε ολοκληρωτικό αφανισμό της ζωής.
5. Ακαριαία επικοινωνία εξ αποστάσεως
Οι San-Ti μπορούν να μαθαίνουν ανά πάσα στιγμή τι συμβαίνει στη Γη και να επικοινωνούν με τους γήινους, παρ’ όλο που βρίσκονται 4 έτη φωτός μακριά. Δηλαδή, επικοινωνούν ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός. Εδώ αξιοποιείται από τη σειρά η έννοια της κβαντικής διεμπλοκής.
Στην πραγματικότητα, η κβαντική διεμπλοκή λέει ότι, για δύο σωματίδια που είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους κβαντικά, η αποκάλυψη στοιχείων για το ένα αυτομάτως αποκαλύπτει στοιχεία για το άλλο, ακόμα κι αν βρίσκεται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Δηλαδή, κάποιο μέγεθος του απομακρυσμένου σωματιδίου παίρνει μια συγκεκριμένη τιμή. Όμως αυτό δεν σημαίνει ότι πραγματοποιείται ακαριαία διάδοση πληροφορίας.
Φανταστείτε, για παράδειγμα, ότι έχετε δύο κάρτες που κατασκευάστηκαν μαζί, κλεισμένες σε φακέλους. Ξέρετε ότι η μια κάρτα είναι λευκή και η άλλη μαύρη. Έστω ότι ο ένας από τους δύο φακέλους βρίσκεται στα χέρια σας, και ο άλλος μεταφέρεται σε μια απόσταση εκατομμυρίων ετών φωτός. Ανοίγετε τον φάκελό σας και βλέπετε λευκή κάρτα. Με αυτόν τον τρόπο αυτομάτως γίνεται γνωστό και το περιεχόμενο του φακέλου που βρίσκεται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά: θα περιέχει, φυσικά, μια μαύρη κάρτα. Αυτό δεν σημαίνει ότι η πληροφορία μεταδόθηκε ακαριαία, αλλά ότι αποκαλύφθηκε το σύστημα στην ολότητά του.
Αυτή τη στιγμή στη Φυσική δεν γνωρίζουμε τρόπο να μεταφέρουμε ακαριαία πληροφορία και η μέγιστη ταχύτητα διάδοσης πληροφορίας στο Σύμπαν είναι η ταχύτητα του φωτός. Άρα, στην πραγματικότητα, ένα σήμα από τον Εγγύτατο του Κενταύρου θέλει λίγο περισσότερο από 4 χρόνια για να φτάσει σε εμάς.
6. Το «Σοφόνιο»
Ίσως η πιο τραβηγμένη έννοια στη σειρά να είναι η έννοια του «σοφονίου». Παίρνοντας την ιδέα των πολλών διαστάσεων της θεωρίας των χορδών, ο συγγραφέας της ιστορίας λέει ότι οι San-Ti κατάφεραν να ξεδιπλώσουν ένα πρωτόνιο σε αυτές τις έξτρα διαστάσεις, δημιουργώντας μια επιφάνεια στο μέγεθος ενός πλανήτη. Στη συνέχεια ενσωμάτωσαν σε αυτή την επιφάνεια έναν υπερυπολογιστή και την ξαναδίπλωσαν, ώστε να επιστρέψει… στο μέγεθος ενός πρωτονίου!
Ο υπερυπολογιστής-πρωτόνιο ονομάζεται «σοφόνιο», βρίσκεται στη Γη, παρακολουθεί τους ανθρώπους, μπορεί και επηρεάζει τους εγκεφάλους και τα υπολογιστικά τους συστήματα, καταστρέφει τα πειράματά τους και γενικά μοιάζει σχεδόν παντοδύναμος. Όπως καταλαβαίνετε, εδώ η επιστημονική φαντασία συναντά την …απλή φαντασία, καθώς δεν γνωρίζουμε κανέναν τρόπο να ξεδιπλώσουμε ένα σωματίδιο σε άλλες υποθετικές διαστάσεις, πόσο μάλλον να ενσωματώσουμε γιγάντιους υπερυπολογιστές σε αυτό και να αλληλεπιδρούμε μαζί του ακαριαία.
7. Πόσο προηγμένος είναι ο εξωγήινος πολιτισμός;
Ο πολιτισμός των Σαν Τι άλλοτε παρουσιάζεται υπερβολικά προηγμένος και άλλοτε όχι. Φτιάχνει υπερυπολογιστές στο μέγεθος πρωτονίου, μπορεί και επικοινωνεί άνετα και ακαριαία από κάθε απόσταση, μπορεί να εκτοξεύσει μια ολόκληρη αρμάδα διαστημικών σκαφών για να ταξιδεύει επί 400 χρόνια και μπορεί να φτάσει τουλάχιστον το 1% της ταχύτητας του φωτός. Επίσης, τα μέλη του πολιτισμού μπορούν να επικοινωνούν με τη σκέψη.
Ένας τέτοιος πολιτισμός φαίνεται να βρίσκεται λίγο κάτω από τον τύπο 2 του Kardashev και πιθανότατα δε θα είχε κανένα λόγο να επενδύσει τόση ενέργεια στην κατάκτηση της Γης. Θα μπορούσε άνετα να φτιάξει τεράστιες διαστημικές βάσεις, με ιδανικές συνθήκες, χωρίς κανένα φόβο για ακραίες μεταβολές κλίματος. Εξάλλου, για να μπορούν οι Σαν-Τι να αντέξουν ένα διαστημικό ταξίδι 400 χρόνων μέσα στο διάστημα, προφανώς έχουν βρει τρόπο να επιβιώνουν άριστα εκτός του πλανήτη τους.
Συν τοις άλλοις, το σοφόνιο μοιάζει τόσο ισχυρό, που θα μπορούσαμε να φανταστούμε αμέτρητους τρόπους για να αφανίσουν την ανθρωπότητα, χωρίς να χρειαστεί καν να φτάσουν οι εξωγήινοι στη Γη. Για παράδειγμα, φαίνεται να έστειλαν οδηγίες για δημιουργία VR συσκευής, οι οποίες ακολουθήθηκαν κατά γράμμα από τους «πιστούς» τους. Προφανώς θα μπορούσαν να είχαν στείλει οδηγίες για καταστροφικές τεχνολογίες που θα αφάνιζαν το είδος. Ή να προκαλούσαν -μέσω του σοφονίου- πυρηνικά και άλλα ατυχήματα. Ακόμα, μπορούν να προβάλλουν εικόνες στα μάτια όποιου ανθρώπου θέλουν, κάτι το οποίο επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα πανίσχυρο όπλο. Ειδικά αν αυτό γινόταν σε υψηλόβαθμους πολιτικούς και στρατιωτικούς.
8. Ψέμα και εξαπάτηση
Οι Σαν-Τι προβάλλουν μια αντίστροφη μέτρηση του χρόνου στα μάτια μιας Φυσικού που είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία μιας εντυπωσιακής τεχνολογίας νανο-ινών. Αυτή η προβολή έχει σκοπό να τη φοβίσει και να της δημιουργήσει την ψευδαίσθηση ότι εάν συνεχίσει την έρευνά της κάτι φρικτό θα συμβεί όταν ο χρόνος δείξει μηδέν. Ταυτόχρονα οι εξωγήινοι έχουν σταθερή επικοινωνία με τους «υποστηρικτές» τους εδώ στη Γη και τους βοηθούν να εξαφανίζουν ενοχοποιητικά στοιχεία και να λειτουργούν με τρόπο υπόγειο, προετοιμάζοντας τον ερχομό τους και σαμποτάροντας τον πολιτισμό μας.
Ενώ λοιπόν οι San Ti μπορούν να τα κάνουν όλα αυτά, σοκάρονται όταν μαθαίνουν ότι οι άνθρωποι έχουν τη δυνατότητα να πουν παραμύθια και ψέματα – παρ’ όλο που και οι ίδιοι χειραγωγούν και φοβίζουν τους ανθρώπους χρησιμοποιώντας τεχνικές εξαπάτησης. Αυτό μπορεί να ακούγεται απλά σαν ένα πρόβλημα πλοκής. Αλλά στην πραγματικότητα εμπεριέχει και ένα επιστημονικό πρόβλημα: Στην εξελικτική πορεία των ειδών, το ψέμα και η εξαπάτηση έχουν παίξει και συνεχίζουν να παίζουν κορυφαίο ρόλο.
Για παράδειγμα, πολλά ζώα αλλάζουν τη μορφή τους ή τους ήχους που βγάζουν προκειμένου να ξεγελάσουν τα θηράματα ή τους θηρευτές τους για προσωπικό τους όφελος. Κάποια ζώα προσποιούνται ότι είναι νεκρά ή καμουφλάρονται στα χρώματα του περιβάλλοντός τους, αποκρύπτοντας τα ίχνη τους. Άλλα ζώα αλλάζουν ολόκληρη τη συμπεριφορά τους προκειμένου να πετύχουν κάτι. Για παράδειγμα, ένας χιμπατζής στον ζωολογικό κήπο του Άρνεμ στην Ολλανδία, κούτσαινε στα ψέματα προκειμένου να γίνει συμπαθής. Άρα, μοιάζει εξαιρετικά παράλογο το να μην γνωρίζει ένας ανώτερος εξωγήινος πολιτισμός ότι ένα άλλο είδος -το οποίο μάλιστα παρακολουθεί για καιρό- μπορεί να χρησιμοποιήσει τεχνικές εξαπάτησης & ψέματα.
9. Επίλογος
Υπάρχουν κι άλλα μικρά προβλήματα στη σειρά, όπως η αξιοποίηση του Ήλιου ως ενισχυτή ραδιοκυμάτων και η παράλογα γρήγορη και άμεση κατασκευή ενός σκάφους που επιταχύνει στο διάστημα με τη βοήθεια πυρηνικών εκρήξεων. Σε γενικές γραμμές, οι επιστήμονες απεικονίζονται ως αυτόφωτες μονάδες που εφευρίσκουν ως δια μαγείας εντυπωσιακές τεχνολογίες & λύσεις στα προβλήματα που προκύπτουν. Στην πραγματική ζωή, όμως, τα επιστημονικά & τεχνολογικά επιτεύγματα έρχονται ως αποτέλεσμα ομαδικής δουλειάς.
Παρ’ όλα αυτά χάρηκα ιδιαίτερα που είδα για πρώτη φορά κάποιες βασικές έννοιες της αστροφυσικής να αποτυπώνονται σε μια τηλεοπτική σειρά. Κάποιες από αυτές είναι το πρόβλημα των τριών σωμάτων, το παράδοξο του Φέρμι, το σήμα wow, η κβαντική διεμπλοκή και τα πολλαπλά αστρικά συστήματα. Παρά τις επιστημονικές της αδυναμίες, λοιπόν, η σειρά είναι μια καλή αφορμή ώστε το κοινό να προβληματιστεί και να μάθει για αυτές τις έννοιες.
