Το φαινόμενο placebo
1. Το φαινόμενο placebo




Όσο κι αν παλεύουμε να καταλάβουμε τον κόσμο, υπάρχουν ακόμα μυστήρια που δεν μπορούμε να λύσουμε. Στο αφιέρωμα αυτό θα παρουσιαστούν είκοσι έξι από τα πιο δύσκολα τέτοια μυστήρια. Η επίλυση οποιουδήποτε από αυτά, θα μπορούσε να αποκαλύψει σημαντικές αλήθειες για τον κόσμο μας.


Μην το προσπαθήσετε σπίτι σας. Πολλές φορές στην ημέρα και για πολλές ημέρες προκαλείτε πόνο σε κάποιον. Ελέγχετε τον πόνο με μορφίνη μέχρι την τελευταία ημέρα του πειράματος, όπου αντικαθιστάτε την μορφίνη με αλατούχο διάλυμα. Μαντέψτε: το αλατούχο διάλυμα θα κάνει τον πόνο να εξαφανιστεί!

Αυτό είναι το φαινόμενο placebo: με κάποιον τρόπο, κάποιες φορές, ένα ολόκληρο τίποτα μπορεί να είναι εξαιρετικά ισχυρό. Στην πραγματικότητα δεν είναι ακριβώς ένα τίποτα. Όταν ο Fabrizio Benedetti του Πανεπιστημίου του Τορίνο στην Ιταλία έκανε το παραπάνω πείραμα, έκανε έναν τελευταίο ελιγμό προσθέτοντας ναλοξόνη (naloxone) στο αλατούχο διάλυμα. Η ναλοξόνη είναι ένα φάρμακο που μπλοκάρει τα αποτελέσματα της μορφίνης στο αλατούχο διάλυμα. Το εντυπωσιακό αποτέλεσμα ήταν πως μ' αυτή την προσθήκη εξαφανίστηκε το αναλγητικό αποτέλεσμα του αλατούχου διαλύματος.

Τι συμβαίνει λοιπόν; Οι γιατροί γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες για το φαινόμενο placebo και η επίδραση της ναλοξόνης φαίνεται να δείχνει πως το φαινόμενο placebo έχει κάποια βιοχημική βάση. Αλλά πέρα από όλα αυτά, το σημαντικό είναι, πως πραγματικά δεν ξέρουμε.

Έκτοτε ο Benedetti έδειξε ότι το placebo του αλατούχου διαλύματος μπορεί επίσης να μειώσει το τρέμουλο και τη μυϊκή δυσκαμψία σε ασθενείς με νόσο του Parkinson. Αυτός και η ομάδα του μέτρησαν τη δραστηριότητα νευρώνων στους εγκεφάλους των ασθενών καθώς τους είχε δοθεί αλατούχο διάλυμα. Βρήκαν ότι μεμονωμένοι νευρώνες του υποθαλάμιου πυρήνα (που είναι συχνός στόχος σε χειρουργικές επεμβάσεις για την αναχαίτιση των συμπτωμάτων του Parkinson) άρχισε να πυροδοτεί πιο σπάνια και με μικρότερη συχνότητα παλμών όταν είχε δοθεί το αλατούχο διάλυμα, κάτι που επίσης σχετίζεται με την ασθένεια του Parkinson. Η νευρωνική δραστηριότητα μειώθηκε την ίδια ώρα που εμφανίστηκε βελτίωση στα συμπτώματα: το αλατούχο διάλυμα συνεπώς, φαίνεται πως είχε σημαντικό θεραπευτικό αποτέλεσμα.

Υπάρχουν πολλά που έχουμε να μάθουμε σχετικά με το τι συμβαίνει ακριβώς στο φαινόμενο placebo, αλλά σύμφωνα με τον Benedetti ένα πράγμα είναι ξεκάθαρο: ο νους μπορεί να επηρεάσει τη βιοχημεία του σώματος. Η σχέση μεταξύ προσδοκίας και θεραπευτικού αποτελέσματος είναι ένα θαυμάσιο μοντέλο για να καταλάβει κανείς την αλληλεπίδραση νου σώματος, αναφέρει ο επιστήμονας. Οι ερευνητές χρειάζεται τώρα να αναγνωρίσουν πότε και πως δρα το placebo. Ίσως να υπάρχουν ασθένειες στις οποίες δεν έχει κανένα αποτέλεσμα. Μπορεί ακόμα να υπάρχει κοινός μηχανισμός σε διαφορετικές ασθένειες. Για την ώρα, απλώς δε γνωρίζουμε.



Το πρόβλημα του συμπαντικού ορίζοντα
2. Το πρόβλημα του συμπαντικού ορίζοντα




Το σύμπαν μας φαίνεται πως είναι απροσμέτρητα ομοιογενές. Εάν κοιτάξει κανείς το διάστημα από τη μία άκρη του ορατού σύμπαντος έως την άλλη άκρη, θα δει ότι η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου που γεμίζει τον κόσμο έχει παντού σχεδόν την ίδια θερμοκρασία. Αυτό ίσως δε φαίνεται παράξενο εκτός εάν σκεφτεί κανείς ότι οι δύο άκρες απέχουν μεταξύ τους περίπου 28 δισεκατομμύρια έτη φωτός και πως το σύμπαν μας έχει ηλικία μόνο 14 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τίποτε δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός, έτσι δεν υπάρχει κάποιος τρόπος με τον οποίο θα μπορούσε να έχει ταξιδέψει η ακτινοβολία της θερμότητας μεταξύ των δύο οριζόντων, ώστε να εξομαλύνει τα ψυχρά και τα θερμά σημεία που δημιουργήθηκαν από τη μεγάλη έκρηξη και να αφήσει την θερμική ισορροπία που παρατηρούμε σήμερα.

Το 'πρόβλημα του ορίζοντα' είναι ένας μεγάλος πονοκέφαλος για τους κοσμολόγους, τόσο μεγάλος που κατέληξαν σε κάποιες αρκετά τολμηρές λύσεις. Όπως για παράδειγμα η θεωρία του 'πληθωρισμού'. Μπορεί κανείς να λύσει το πρόβλημα του ορίζοντα εάν θεωρήσει ότι το σύμπαν είχε διασταλεί εξαιρετικά γρήγορα για κάποιο χρόνο, ακριβώς μετά τη μεγάλη έκρηξη, με έναν ρυθμό 10 στην πεντηκοστή μέσα σε 10 στη μείων τριακοστή τρίτη δευτερόλεπτα. Αλλά μήπως αυτό είναι απλά ένας ευσεβής πόθος; Ο πληθωρισμός θα ήταν μια εξήγηση εάν όντως έχει συμβεί, λέει ο αστρονόμος του Πανεπιστημίου του Cambridge, Martin Rees. Το πρόβλημα είναι πως κανείς δε γνωρίζει τι είναι αυτό που θα μπορούσε να προκαλέσει τον πληθωρισμό. Έτσι, πρακτικά το πληθωριστικό μοντέλο για το σύμπαν λύνει ένα μυστήριο για να δημιουργήσει ένα άλλο.

Μια διακύμανση στην ταχύτητα του φωτός θα μπορούσε επίσης να λύσει το πρόβλημα του ορίζοντα, αλλά κι αυτό επίσης δεν μπορεί να απαντήσει στην ερώτηση του γιατί. Με επιστημονικούς όρους, η ομοιόμορφη θερμοκρασία της ακτινοβολίας υποβάθρου παραμένει μια ανωμαλία.


Υπερ ενεργειακές κοσμικές ακτίνες
3. Υπερ ενεργειακές κοσμικές ακτίνες






Για πάνω από μια δεκαετία, οι φυσικοί στην Ιαπωνία βλέπανε κοσμικές ακτίνες που κανονικά δε θα έπρεπε να υπάρχουν. Οι κοσμικές ακτίνες είναι σωματίδια, κυρίως πρωτόνια αλλά κάποιες φορές επίσης ατομικοί πυρήνες με μεγάλο βάρος, που ταξιδεύουν μέσα από το σύμπαν με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Κάποιες κοσμικές ακτίνες που εντοπίστηκαν στη Γη έχουν προκληθεί από βίαια γεγονότα όπως σούπερ νόβα, αλλά ακόμα δε γνωρίζουμε την προέλευση των σωματιδίων υψηλότερης ενέργειας, που είναι τα πιο ενεργειακά σωματίδια που έχουν ποτέ ειδωθεί στη φύση. Αλλά αυτό δεν είναι το πραγματικό μυστήριο.

Καθώς τα σωματίδια των κοσμικών ακτινών ταξιδεύουν μέσα από το διάστημα, χάνουν ενέργεια σε συγκρούσεις με χαμηλής ενέργειας φωτόνια που διαχέονται στο σύμπαν, όπως αυτά της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου. Η ειδική θεωρία της Σχετικότητας του Einstein υπαγορεύει πως οποιεσδήποτε κοσμικές ακτίνες πλησιάζουν τη Γη από κάποια πηγή εκτός του Γαλαξία μας, θα έχουν υποστεί τόσες πολλές ενεργειοβόρες συγκρούσεις που η μέγιστη δυνατή ενέργειά τους θα είναι 5 επί 10 στην δέκατη ενάτη ηλεκτρονιοβόλτ. Αυτό είναι γνωστό ως το όριο Greisen-Zatsepin-Kuzmin.

Κατά τη διάρκεια της προηγούμενης δεκαετίας ωστόσο, το AGASA (Akeno Giant Air Shower Array, μια διάταξη που κατασκευάστηκε με στόχο να μελετήσει την προέλευση κοσμικών ακτινών εξαιρετικά υψηλής ενέργειας και που αποτελείται από 111 ανιχνευτές σωματιδίων διασπασμένους σε μια περιοχή περίπου 100 τετραγωνικών χιλιομέτρων ) του Πανεπιστημίου του Τόκιο, ανίχνευσε αρκετές κοσμικές ακτίνες που υπερέβαιναν το όριο GZK (Greisen Zatsepin Kuzmin). Θεωρητικά, θα μπορούσαν να προέρχονται μόνο μέσα από τον δικό μας Γαλαξία, έχοντας αποφύγει ένα ενεργειοβόρο ταξίδι διαμέσου του σύμπαντος. Ωστόσο, οι επιστήμονες δε μπορούν να βρουν κάποια πηγή αυτών των ακτινών από τον Γαλαξία μας. Τι συμβαίνει λοιπόν;

Μια πιθανότητα είναι πως κάτι δεν είναι σωστό με τα αποτελέσματα του AGASA. Μια άλλη είναι, πως ο Einstein είχε λάθος. Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της Σχετικότητας, ο χώρος είναι ίδιος σε όλες τις κατευθύνσεις, αλλά τι θα συνέβαινε εάν τα σωματίδια μπορούσαν να μετακινηθούν πιο εύκολα σε ορισμένες κατευθύνσεις; Τότε οι κοσμικές ακτίνες θα διατηρούσαν περισσότερη από την ενέργειά τους, επιτρέποντάς τους να σπάσουν το όριο GZK.

Οι Φυσικοί του πειράματος Pierre Auger στην Mendoza της Αργεντινής, ασχολούνται αυτή τη στιγμή με το συγκεκριμένο πρόβλημα. Χρησιμοποιούνε 1600 ανιχνευτές που είναι διεσπαρμένοι σε μια έκταση 3000 τετραγωνικών χιλιομέτρων και θα είναι σε θέση να προσδιορίσουν τις ενέργειες εισερχόμενων κοσμικών ακτινών ώστε να ρίξουν περισσότερο φως στα αποτελέσματα του AGASA.

Ο Alan Watson, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιου του Leeds στη Μεγάλη Βρετανία και εκπρόσωπος του σχεδίου Pierre Auger, είναι ήδη πεπεισμένος πως υπάρχει κάτι σημαντικό που συμβαίνει με το θέμα αυτό. Δεν έχω αμφιβολίες πως υπάρχουν γεγονότα που ξεπερνούν το όριο των 10 στην εικοστή ηλεκτρονιοβόλτ. Υπάρχουν επαρκή παραδείγματα για να με πείσουν, δηλώνει. Η ερώτηση είναι τώρα, τι είναι αυτά; Πόσα από αυτά τα σωματίδια εισέρχονται και από ποια κατεύθυνση προέρχονται; Μέχρι να φτάσουμε στην πληροφορία αυτή, δεν μπορεί κανείς να πει πόσο εξωτική θα είναι η εξήγηση.