Γράφει η Δρ. Βανέσσα Σέιφερτ*

Ομορφιά και πραγματικότητα

Όταν σκέφτομαι την ομορφιά στην επιστήμη, το πρώτο πράγμα που μου έρχεται στο μυαλό είναι τα μαθηματικά. Για να είμαι πιο ακριβής, αυτό που θυμάμαι είναι τους μαθηματικούς στο σχολείο που, όταν μας παρουσίαζαν κάποιο θεώρημα, αρκετές φορές ενθουσιάζονταν λέγοντας πόσο όμορφη είναι η απόδειξη! Ήταν για να μας πείσουν να ενδιαφερθούμε — ποιος ξέρει…! Και μπορεί αυτό να μη λέει πολλά, αλλά πράγματι η ομορφιά παίζει σημαντικό ρόλο όχι μόνο στη διδασκαλία της επιστήμης, αλλά και στην ίδια της την επιστημονική ανάπτυξη.

Συγκεκριμένα, το αν ένα επιστημονικό έργο θεωρείται όμορφο παίζει πολύ σημαντικό ρόλο όταν οι επιστήμονες καλούνται να το αξιολογήσουν, ιδιαίτερα σε σύγκριση με άλλα επιστημονικά έργα. Για παράδειγμα, όταν οι επιστήμονες έρχονται αντιμέτωποι με διαφορετικές, αντικρουόμενες επιστημονικές θεωρίες, το ποια θεωρείται πιο “όμορφη” μπορεί να επηρεάσει την απόφασή τους.

Αυτό σχετίζεται με το λεγόμενο πρόβλημα του υποκαθορισμού. Ο Pierre Duhem, Γάλλος θεωρητικός φυσικός του 19ου αιώνα, παρατήρησε ότι συχνά τα εμπειρικά δεδομένα που έχουν οι επιστήμονες δεν επαρκούν για να αποφασίσουν ποια επιστημονική θεωρία είναι η σωστή. Αυτό συμβαίνει επειδή τα δεδομένα μπορούν να συμβιβαστούν εξίσου καλά με περισσότερες από μία θεωρίες (με άλλα λόγια, οι επιστημονικές θεωρίες υποκαθορίζονται από τα εμπειρικά δεδομένα). Όταν συμβαίνει αυτό, οι επιστήμονες αρχίζουν να εισάγουν στην αξιολόγησή τους δευτερεύοντες παράγοντες ώστε να αποφασίσουν ποια θεωρία θα επιλέξουν. Ανάμεσα σε αυτούς είναι το αν μια θεωρία είναι κατανοητή, επεξηγηματική… αλλά και όμορφη. Κάπως έτσι, λοιπόν, προκύπτει ο ρόλος της ομορφιάς στην επιστήμη.

Επιστημονικά έργα σαν έργα τέχνης

Η ομορφιά στην επιστήμη αποτελεί αντικείμενο έρευνας. Συγκεκριμένα, στη νευροφυσιολογία έχουν εκπονηθεί μελέτες που δείχνουν πως, όταν επιστήμονες έρχονται σε επαφή με ένα επιστημονικό έργο που θεωρούν όμορφο (όπως μια μαθηματική εξίσωση), ενεργοποιείται το ίδιο μέρος του εγκεφάλου που ενεργοποιείται όταν κάποιος κοιτάζει ένα έργο τέχνης. Και πράγματι, αν μελετήσει κανείς επιστημονικά άρθρα στη φυσική, τα μαθηματικά, αλλά και τη χημεία και τη βιολογία, θα δει πως οι επιστήμονες πολύ συχνά χρησιμοποιούν αισθητικούς όρους για να χαρακτηρίσουν τα αποτελέσματά τους.

Πώς μαθαίνουν οι επιστήμονες τι είναι όμορφο;

Υπάρχουν διάφορες απόψεις για το πώς οι επιστήμονες μαθαίνουν να αξιολογούν τι είναι όμορφο και τι όχι. Η κρατούσα θέση είναι πως αυτό το μαθαίνουν εμπειρικά. Μέσα από την εκπαίδευσή τους έρχονται σε επαφή με παλαιότερες και νεότερες επιστημονικές θεωρίες και πρακτικές, και μέσα από αυτή την τριβή μαθαίνουν τι αναγνωρίζεται ως όμορφο και τι όχι.

Φυσικά, η αισθητική αξιολόγηση ενός έργου (οποιουδήποτε έργου) επηρεάζεται και από το γενικότερο κοινωνικό και πολιτιστικό πλαίσιο στο οποίο βρισκόμαστε. Αλλιώς κατανοούμε την ομορφιά εμείς οι Έλληνες, με το φως και τη θάλασσα να μας κατακλύζουν — αλλιώς, ενδεχομένως, ένας Βρετανός ή ένας Γερμανός.

Στην αρχιτεκτονική, αλλά και στη φυσική
η συμμετρία παίζει πολύ σημαντικό ρόλο

Παρ’ όλα αυτά, υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που συνδέονται με την έννοια της ομορφιάς και τα οποία, πάνω-κάτω, όλοι θεωρούμε ότι καθιστούν κάτι όμορφο. Για παράδειγμα, η απλότητα και η συμμετρία είναι δύο αξίες άρρηκτα συνδεδεμένες με την ομορφιά. Κάτι θεωρείται όμορφο όταν είναι συμμετρικό — όχι ασύμμετρο και μπερδεμένο.

Όπως στην αρχιτεκτονική, έτσι και στη φυσική η συμμετρία παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. Ένα φυσικό σύστημα ή ένας φυσικός νόμος θεωρείται συμμετρικός όταν παραμένει ίδιος κατά τη μεταβολή μιας ιδιότητας. Για παράδειγμα, μια σφαίρα είναι συμμετρική, γιατί, όπως και να τη γυρίσει κανείς, παραμένει ίδια· οι ιδιότητές της δεν αλλάζουν ανάλογα με το πώς περιστρέφεται.

Το ίδιο ισχύει και για νόμους της φυσικής. Για παράδειγμα, η αρχή διατήρησης της ενέργειας (δηλαδή η αρχή ότι η συνολική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή) λέγεται ότι έχει χρονική συμμετρία, δηλαδή δεν αλλάζει σε σχέση με την πάροδο του χρόνου. Αυτό, για τους φυσικούς, θεωρείται κάτι ιδιαίτερα όμορφο.

Φανερώνεται η ομορφιά με τον ίδιο τρόπο σε όλες τις επιστήμες;

Όπως σε όλα τα πράγματα, υπάρχουν και εδώ εξαιρέσεις. Επιστημονικά παραδείγματα δείχνουν πως δεν είναι πάντα σωστό να συνδέουμε την ομορφιά με συγκεκριμένες αξίες, όπως τη συμμετρία. Για παράδειγμα, όταν περνάμε σε σύγχρονα προβλήματα της φυσικής, η ασυμμετρία προτείνεται ως λύση για την κατανόηση θεμελιωδών ερωτημάτων για το σύμπαν.

Σε αυτό το πλαίσιο, φυσικοί έχουν υποστηρίξει πως είναι ακριβώς η ασυμμετρία ενός φαινομένου ή ενός νόμου που το καθιστά όμορφο.

Το ίδιο βλέπουμε και στη βιολογία. Είθισται η ομορφιά να συνδέεται με την απλότητα. Η αξία της απλότητας θεωρείται γενικά θετική. Κάτι απλό συχνά αποκαλείται λιτό, απέριττο, ειλικρινές και κατανοητό. Όμως, στη βιολογία η απλότητα δεν θεωρείται ούτε προτέρημα ούτε σημάδι ομορφιάς. Κι αυτό γιατί η ζωή και τα έμβια όντα είναι άκρως περίπλοκα. Επομένως, η απλότητα δεν είναι μια αξία που αποτελεί μοχλό στην ανάπτυξη θεωριών για την κατανόηση της ζωής.

Εν κατακλείδι, η ομορφιά παίζει έναν πολύ σημαντικό και ενδιαφέροντα ρόλο στην επιστήμη. Αρκετές φορές εξηγεί τις επιλογές που κάνουν οι επιστήμονες και σχεδόν πάντα καθοδηγεί (έστω και υπόρρητα) το πώς αποτυπώνονται και αναπαρίστανται τα φαινόμενα στον κόσμο.

Βιβλιογραφία

Milena Ivanova, ‘Aesthetics in Science’, Auxiliary Hypotheses, BSPS < https://www.thebsps.org/auxhyp/aesthetics-in-science/>

*Η Vanessa Seifert είναι ερευνήτρια στη φιλοσοφία της επιστήμης, με ειδίκευση στη φιλοσοφία της χημείας και τη σχέση της με την κβαντική φυσική. Είναι μεταδιδακτορική υπότροφος (Marie Curie) στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και έχει πραγματοποιήσει το διδακτορικό της στο Πανεπιστήμιο του Bristol. Το έργο της εστιάζει σε ζητήματα όπως η μεταφυσική της χημείας, ο επιστημονικός ρεαλισμός και οι σχέσεις μεταξύ επιστημονικών θεωριών