Τα μεγαλύτερα παράδοξα του κόσμου

Κάποια πράγματα απλώς δε βγάζουν νόημα. Πώς γίνεται η δημιουργία νέων δρόμων να αυξάνει το μποτιλιάρισμα; Και γιατί οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν περισσότερο DNA από εμάς; Ιδού τα πιο αινιγματικά παράδοξα...

Όσο πιο πολλούς φόρους ζητούν οι κυβερνήσεις, τόσο λιγότερα χρήματα εισπράττουν

Όταν οι κυβερνήσεις αποκαλύπτουν σχέδια να αυξήσουν τον υψηλότερο συντελεστή στο φόρο εισοδήματος, υποστηρίζουν ότι οι αλλαγές αυτές θα φέρουν εκατομμύρια ευρώ επιπλέον στα ταμεία του κράτους. Όμως κάποιοι οικονομολόγοι αμφισβητούν αυτές τις προβλέψεις, υποστηρίζοντας ότι τα έσοδα από τη φορολογία αυξάνονται μόνο μέχρι ένα συγκεκριμένο φορολογικό συντελεστή - όταν αυτός ξεπεραστεί, αρχίζουν ξανά να πέφτουν. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως «καμπύλη του Λάφερ». Όταν οι πολίτες θεωρούν ότι το κράτος εφαρμόζει υπερβολικά υψηλούς φορολογικούς συντελεστές, δεν έχουν πλέον κίνητρο για να εργάζονται, ενώ απ’ την άλλη αρχίζουν να ψάχνουν τρόπους να αποφύγουν τη φορολογία, είτε εκμεταλλευόμενοι «παραθυράκια» στη φορολογική νομοθεσία είτε εμπιστευόμενοι τις καταθέσεις τους σε offshore φορολογικούς παραδείσους είτε τέλος εγκαταλείποντας τη χώρα και μετακομίζοντας στο εξωτερικό. Όμως, σύμφωνα με τον οικονομολόγο καθηγητή Κόλιν Ρεν του Πανεπιστημίου του Νιούκαστλ, ο καθορισμός των περιπτώσεων στις οποίες ισχύει το παραπάνω φαινόμενο αποτελεί αντικείμενο διενέξεων ανάμεσα στους ειδικούς. Όπως εξηγεί, «λέγεται ότι η μείωση του υψηλότερου φορολογικού συντελεστή εισοδήματος, που έφτανε μέχρι και το 83% στη Μεγάλη Βρετανία από τα τέλη του 1970 ως τις αρχές της δεκαετίας του ’80, οδήγησε σε αύξηση των εσόδων από φορολογία». Κανείς όμως δεν μπορεί να προβλέψει αν και κατά πόσο η απόφαση της κυβέρνησης να προχωρήσει πάλι σε αύξηση του υψηλότερου φορολογικού συντελεστή θα οδηγήσει σε πτώση των εσόδων. Σύντομα θα το διαπιστώσουμε και στην Ελλάδα.

Το Σύμπαν είναι γεμάτο λαμπερά αστέρια, και όμως το διάστημα παραμένει σκοτεινό

Η ουσία αυτού του παραδόξου έγκειται σε κάποια απλά δεδομένα σχετικά με το φως και τα αστέρια. Η ένταση του φωτός, από οποιαδήποτε πηγή και αν προέρχεται, μειώνεται ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης: με άλλα λόγια, όταν διπλασιάζεται η απόσταση από ένα αστέρι, η λάμψη του μειώνεται στο ένα τέταρτο. Όσο όμως κοιτάζουμε το σύμπαν, παρατηρούμε όλο και περισσότερα αστέρια. Βασισμένοι σε απλούς γεωμετρικούς υπολογισμούς, καταλήγουμε ότι, κάθε φορά που διπλασιάζεται η απόσταση, ο αριθμός των άστρων τετραπλασιάζεται, εξουδετερώνοντας την επίδραση της απόστασης στην ένταση της λάμψης τους. Σύμφωνα με τα παραπάνω δεδομένα, ο νυχτερινός ουρανός θα έπρεπε να είναι ολοφώτεινος λόγω των άπειρων αστεριών του απέραντου σύμπαντός μας. Γιατί λοιπόν κάτι τέτοιο δε συμβαίνει;
Τη δεκαετία του 1820 ο Γερμανός αστρονόμος Βίλχελμ Όλμπερς προσπάθησε να εξηγήσει το φαινόμενο υποστηρίζοντας ότι η αστρική σκόνη ανέκοπτε το φως των πιο μακρινών άστρων. Η θεωρία του όμως καταρρίπτεται εύκολα, αν σκεφτούμε ότι η σκόνη θα θερμαινόταν τόσο ώστε θα άρχιζε να λάμπει εξίσου έντονα με τα άστρα που θα έκρυβε. Πολλοί ερευνητές πίστεψαν ότι βρήκαν την πραγματική απάντηση όταν το 1929 οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται, κάτι που προκαλεί τη σταδιακή εξασθένιση της φωτεινότητας των πιο μακρινών άστρων. Και όμως, όπως παρατηρεί ο αστροφυσικός Έρικ Λίντερ του Εργαστηρίου Λόρενς Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας, ούτε αυτή η εξήγηση είναι αρκετή: «Το φαινόμενο ελαττώνει τη φωτεινότητα των άστρων περίπου στο μισό, αλλά δεν μπορεί να μειώσει σε τέτοιο βαθμό την άπειρη φωτεινότητα ώστε να την καταστήσει πεπερασμένη». Η πραγματική εξήγηση είναι ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε πριν από 14 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου. «Ένα άστρο έχει περιορισμένη διάρκεια λάμψης», σχολιάζει ο Λίντερ. «Και δεν αρκεί για να γεμίσει την απέραντη έκταση του διαστήματος».

Τα τραύματα από ατυχήματα με ποδήλατο είναι λιγότερα σε μέρη όπου οι ποδηλάτες δε φορούν κράνος

Τα πλεονεκτήματα του να φοράει κάποιος κράνος όταν κυκλοφορεί με ποδήλατο είναι πασιφανή: προστατεύεται από σοβαρά κρανιακά τραύματα, ακόμα και από το θάνατο. Πώς γίνεται, τότε, σε χώρες όπου σχεδόν κανείς ποδηλάτης δε φοράει κράνος, όπως στη Γερμανία ή στη Δανία, να σημειώνονται πολύ λιγότερα τραύματα από ποδηλατικά ατυχήματα απ’ ό,τι σε χώρες όπως τις ΗΠΑ ή το Ηνωμένο Βασίλειο, όπου σχεδόν όλοι οι ποδηλάτες προστατεύονται με κράνος; Και γιατί στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία, όπου οι ποδηλάτες υποχρεώθηκαν να φορούν κράνος, το μέτρο αυτό δεν επηρέασε καθόλου αυτά τα ποσοστά;
Κάποιοι ειδικοί υποστηρίζουν ότι το παράδοξο οφείλεται στο φαινόμενο της «αντιστάθμισης του κινδύνου»: οι ποδηλάτες που φορούν κράνος, νιώθοντας πιο ασφαλείς, παίρνουν περισσότερα ρίσκα. Αν και ο συγκοινωνιακός ψυχολόγος δρ Ίαν Γουόκερ του Πανεπιστημίου του Μπαθ δεν είναι τόσο σίγουρος: «Οι ενδείξεις που έχουμε υποδεικνύουν μάλλον το αντίθετο», λέει. «Οι ποδηλάτες που φορούν κράνος συνήθως αντικατοπτρίζουν μια γενικότερη τάση προς τη συνετή και προσεκτική συμπεριφορά». Η δική του έρευνα υποδεικνύει μια τελείως διαφορετική αιτία: ότι δηλαδή οι οδηγοί αυτοκινήτων, όταν προσπερνούν ποδηλάτες που φορούν κράνος, τους αφήνουν λιγότερο χώρο, κάτι που μπορεί να προκαλέσει περισσότερα ατυχήματα.
Αλλού, πάλι, η υποχρεωτική χρήση του κράνους έχει οδηγήσει σε ένα άλλο παράδοξο φαινόμενο: κάνει τους ανθρώπους να πιστεύουν ότι η ποδηλασία είναι επικίνδυνη, αποθαρρύνοντάς τους από μια υγιεινή συνήθεια. Στην πραγματικότητα, σχολιάζει ο Γουόκερ, η ποδηλασία δεν είναι πιο επικίνδυνη από το να κυκλοφορεί κανείς με τα πόδια, ενώ αντίθετα είναι πολύ ευεργετική για την υγεία. Κατά μέσο όρο, περίπου 100 ποδηλάτες σκοτώνονται κάθε χρόνο στους δρόμους της Μεγάλης Βρετανίας. «Συγκρίνετε αυτόν τον αριθμό με τους 40.000 Βρετανούς πολίτες που χάνουν τη ζωή τους κάθε χρόνο λόγω προβλημάτων υγείας που οφείλονται στην παχυσαρκία», λέει.

Ο Νόμος του Μέρφι δεν μπορεί να αποδειχτεί

Όλοι γνωρίζουν το νόμο του Μέρφι: ό,τι μπορεί να πάει στραβά θα πάει. Όλοι επίσης έχουν υποστεί κάποια στιγμή τις συνέπειές του: αν η φρυγανιά πέσει από το πιάτο, θα προσγειωθεί από τη βουτυρωμένη μεριά• αν ξεχάσετε την ομπρέλα σας στο σπίτι, είναι σίγουρο ότι θα βρέξει.
Λίγοι όμως γνωρίζουν ότι ο Μέρφι υπήρξε ιστορικό πρόσωπο. Ο ταγματάρχης Έντουαρντ Α. Μέρφι ήταν μηχανικός της Αεροπορίας των ΗΠΑ. Τη δεκαετία του 1940, ενώ διεξήγαγε έρευνες σχετικά με την επίδραση της απότομης επιβράδυνσης στους πιλότους, ανακάλυψε την εξής γενική αρχή: «Αν υπάρχουν δύο τρόποι για να γίνει κάτι και ο ένας από τους δύο οδηγεί στην καταστροφή, πρέπει να υποθέσετε ότι αυτός είναι ο τρόπος που θα γίνει».
Από ειρωνεία της τύχης, ο Μέρφι δε θέλησε ποτέ να υιοθετήσει την εκλαϊκευμένη εκδοχή του νόμου «του», γιατί τη θεωρούσε επιπόλαιη και μη επιστημονική, κάτι που τον μετατρέπει στο πρώτο θύμα του νόμου του και με αυτόν τον τρόπο, παραδόξως, τον επιβεβαιώνει – ή μήπως όχι; Στο κάτω κάτω, κάθε απόπειρα να αποδείξει κανείς την εγκυρότητα του νόμου του Μέρφι είναι εξ ορισμού καταδικασμένη σε αποτυχία. Αν δηλαδή κάποιος επιχειρήσει να αποδείξει την ισχύ του νόμου ρίχνοντας στο πάτωμα βουτυρωμένες φρυγανιές, για να δει αν όντως θα προσγειωθούν από τη βουτυρωμένη μεριά και το πείραμα «επιτύχει», τότε αυτόματα ακυρώνεται η ισχύ του νόμου, εφόσον κάτι που μπορούσε να πάει στραβά δεν πήγε. Αν, αντίθετα, οι φρυγανιές προσγειωθούν από την άλλη μεριά, αυτό μας δείχνει άραγε ότι ο νόμος δεν ισχύει ή μήπως επενέβη ακριβώς ο νόμος του Μέρφι και μας χάλασε το πείραμα;

Η δημιουργία περισσότερων δρόμων, αντί να μειώνει τα μποτιλιαρίσματα, τα αυξάνει

Αν μια πόλη «πνίγεται» από τα μποτιλιαρίσματα, φαίνεται λογικό να καταφύγει στη δημιουργία «βοηθητικών δρόμων» για να απαλύνουν την κυκλοφοριακή συμφόρηση. Η λογική λέει ότι όσο περισσότεροι οι δρόμοι, τόσο μειώνεται η ποσότητα των αυτοκινήτων ανά δρόμο και άρα εξαλείφονται τα μποτιλιαρίσματα. Αυτό τουλάχιστον πίστευαν όλοι μέχρι που το 1968 ο Γερμανός μαθηματικός Ντίτριχ Μπράες έδειξε ότι οι υποδείξεις του κοινού νου δεν εφαρμόζονται πάντα στο κυκλοφοριακό και ότι οι επιπλέον δρόμοι είναι πιθανόν να χειροτερέψουν τα πράγματα. Με απλά λόγια, μερικοί οδηγοί βρίσκουν παρακάμψεις μέσα στο οδικό δίκτυο, για να συντομεύσουν τη διαδρομή τους, αλλά αυτό έχει ως συνέπεια να αυξάνεται η κυκλοφοριακή συμφόρηση σε άλλα σημεία του δικτύου, κάτι που επιβραδύνει δραματικά τη διαδρομή των υπόλοιπων οδηγών.
«Το παράδοξο του Μπράες αποτελεί συνέπεια δύο διαφορετικών στρατηγικών βελτιστοποίησης», εξηγεί ο δρ Μάικλ Γκάστνερ, ειδικός στην επιστήμη των υπολογιστών στο Ινστιτούτο Σάντα Φε του Νέου Μεξικού. «Ο στόχος των συγκοινωνιολόγων και των σχεδιαστών οδικών δικτύων είναι να ελαττώσουν το συνολικό χρόνο που ξοδεύουν στις μετακινήσεις τους όλοι οι οδηγοί μαζί. Τα πράγματα όμως περιπλέκονται γιατί ο κάθε οδηγός προσπαθεί να βρει το συντομότερο δρόμο για τον ίδιο – και αυτές οι δύο τεχνικές μπορούν να διαμορφώσουν με τελείως διαφορετικό τρόπο την κυκλοφοριακή ροή».
Προσομοιώσεις στον υπολογιστή από την ομάδα του Γκάστνερ υποδεικνύουν ότι, αντί να ανοίγουμε καινούριους δρόμους, το ιδανικό θα ήταν να κλείσουμε κάποιες στρατηγικές παρακάμψεις, κάτι που θα μείωνε τη μέση διάρκεια των διαδρομών στους υπόλοιπους δρόμους σε ποσοστό μέχρι και 30%.
Η λύση λοιπόν στο κυκλοφοριακό πρόβλημα μοιάζει εκ πρώτης όψεως με ένα παράδοξο: για να ανακουφίσουν τους δρόμους, οι σχεδιαστές του δικτύου θα πρέπει να μειώσουν τον αριθμό των διαθέσιμων δρόμων. «Όσο περίεργο και αν φαίνεται, η “υποβάθμιση” του δικτύου μπορεί να βελτιώσει την απόδοσή του», σχολιάζει ο Γκάστνερ.

Σύμφωνα με υπολογισμούς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός εξωγήινων εκεί έξω, ωστόσο μέχρι τώρα δεν έχουμε βρει κανέναν

Ακόμα και αυτοί που δεν πιστεύουν στα ΑΤΙΑ συχνά υποστηρίζουν ότι δεν μπορεί παρά να υπάρχει εξωγήινη ζωή κάπου εκεί έξω. Στο κάτω κάτω της γραφής, το σύμπαν είναι αχανές. Κατά τη δεκαετία του ’50, ο Ιταλός φυσικός και νομπελίστας Ενρίκο Φέρμι, μετά από κάποιους κατά προσέγγιση υπολογισμούς, κατέληξε ότι ο ίδιος ο γαλαξίας μας θα πρέπει να σφύζει από ζωή, ακόμα και από νοήμονα ζωή, κάτι που τον έκανε να αναρωτηθεί: «Μα πού πήγαν όλοι;». Η αντίφαση είναι γνωστή ως το Παράδοξο του Φέρμι.
Μια ευρέως διαδεδομένη εξήγηση του παραδόξου είναι ότι το διαστημικό ταξίδι είναι απλούστατα υπερβολικά χρονοβόρο. Ακόμα και αν ταξίδευε με την ταχύτητα του φωτός, ένα εξωγήινο διαστημόπλοιο θα χρειαζόταν δεκάδες χιλιάδες χρόνια για να διασχίσει το γαλαξία μας, και αυτός είναι ο λόγος που δεν έχουμε δει ακόμα πράσινα ανθρωπάκια να προσγειώνονται στην πίσω αυλή του σπιτιού μας. Το 1975, όμως, ο Αμερικανός αστρονόμος Μάικλ Χαρτ έδειξε ότι, ακόμα και αν οι εξωγήινοι διαθέτουν μόνο συμβατικούς πυραύλους ανάλογους με τους δικούς μας, θα μπορούσαν παρ’ όλα αυτά να επισκεφθούν ολόκληρο το γαλαξία μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια. Το κόλπο για να το καταφέρουν θα ήταν να εγκαταστήσουν αποικίες, κάθε μία από τις οποίες θα οργάνωνε τις δικές της εξερευνητικές αποστολές, δημιουργώντας έτσι ένα αποικιστικό «κύμα», που θα αυξανόταν με γεωμετρική πρόοδο. Έτσι κι αλλιώς, ακόμα και αν οι εξωγήινοι δεν το κουνούσαν από τον πλανήτη τους, θα μπορούσαν και πάλι να μας κάνουν γνωστή την ύπαρξή τους είτε με τη θέλησή τους, εκπέμποντας σήματα στο διάστημα, είτε και τυχαία, λόγω «διαρροής» του τηλεοπτικού ή ραδιοφωνικού δικτύου τους. Μέχρι στιγμής, πάντως, δεν έχουν υπάρξει αξιόπιστες ενδείξεις τέτοιων σημάτων.
Ανάμεσα στις εξηγήσεις που έχουν προταθεί για το φαινόμενο που έχει ονομαστεί «Η Μεγάλη Σιωπή» βρίσκεται και αυτή που υποστηρίζει ότι, μόλις οι εξωγήινοι κάνουν γνωστή την ύπαρξή τους στο υπόλοιπο σύμπαν, δέχονται επίθεση από μια εξωγήινη φυλή επιδρομέων, διαφορετική από τη δική τους. Ωστόσο, η δρ Τζιλ Τάρτερ, διευθύντρια του Κέντρου Ερευνών για την Εξωγήινη Νοημοσύνη (SETI) στην Καλιφόρνια, πιστεύει ότι υπάρχει μια λιγότερο ανησυχητική εξήγηση στο Παράδοξο του Φέρμι. «Δουλεύω στο Κέντρο εδώ και δεκαετίες και η πείρα μου μού επιτρέπει να δηλώνω έκπληκτη από το πόσο λίγο έχουμε εξερευνήσει το σύμπαν στο οποίο ζούμε», λέει. «Έτσι λοιπόν τείνω να τοποθετούμαι όχι στο στρατόπεδο εκείνων που υποστηρίζουν ότι “βρίσκονται ανάμεσά μας”, αλλά μάλλον σε αυτούς που πιστεύουν ότι δεν έχουμε αρκετές αποδείξεις, για να καταλήξουμε ότι κάτι τέτοιο δε συμβαίνει».

Οι απλοί οργανισμοί είναι πιθανό να διαθέτουν περισσότερο γενετικό υλικό από πιο σύνθετους οργανισμούς όπως εμείς

Εμείς οι άνθρωποι καυχιόμαστε ότι είμαστε τα πιο εξελιγμένα πλάσματα στη Γη, και σίγουρα πολύ πιο σύνθετα από μια αμοιβάδα, για παράδειγμα. Θα ήταν λοιπόν αυτονόητο οι άνθρωποι να έχουμε πολύ περισσότερο DNA από αυτούς τους μονοκύτταρους οργανισμούς, σωστά;
Δεν είναι έτσι όμως: στην πραγματικότητα οι αμοιβάδες περιέχουν πάνω από 100 φορές περισσότερο γενετικό υλικό από εμάς. Επιστήμονες εξειδικευμένοι στη γενετική εξηγούν ότι οι αλληλουχίες του DNA είναι τόσο πολύπλοκες που δεν είναι λογικό να περιμένουμε έναν απλό συσχετισμό μεταξύ της ποσότητας αλληλουχιών που διαθέτει ένας οργανισμός και της πολυπλοκότητάς του.
Σύμφωνα με τον καθηγητή Ράιαν Γκρέγκορι, του Πανεπιστημίου του Γκουέλφ του Καναδά, τα γονιδιώματα αντικατοπτρίζουν την περίπλοκη εξελικτική ιστορία των ζωντανών όντων και δεν πρόκειται για απλές «οδηγίες» για το πώς φτιάχνεται ένας οργανισμός.
«Για παράδειγμα, ο πιο κοινός τύπος DNA, που απαντά στους περισσότερους ζωικούς και φυτικούς οργανισμούς, είναι μεταθέσιμα στοιχεία. Πρόκειται για αλληλουχίες DNA ικανές να δημιουργούν αντίγραφα του εαυτού τους και γενικά θεωρούνται παράσιτα του γονιδιώματος-ξενιστή», σχολιάζει ο Γκρέγκορι. «Κάποιες από αυτές μπορεί να αναλαμβάνουν λειτουργικούς ρόλους, αλλά πολλές παραμένουν ανενεργές και κάποιες μπορούν ακόμα και να προκαλέσουν ασθένειες».
Ένα μέρος αυτού του γενετικού υλικού δεν κάνει τίποτα, και όμως αν γινόταν καταμέτρηση του γενετικού υλικού διαφόρων οργανισμών θα συγκαταλεγόταν στους υπολογισμούς. Αυτό που η έρευνα προσπαθεί τώρα να ανακαλύψει είναι από πού προήλθε αυτό το αποκαλούμενο «άχρηστο DNA».


Από περιοδικό Focus

Posted in: επιστήμη, Παράξενα