Eρωτήματα Φέρμι

 ΄΄

Ο Ένρικο Φέρμι (1901–1954) υπήρξε ένας από τους πιο λαμπρούς φυσικούς του 20ού αιώνα, συνδυάζοντας σπάνια θεωρητική διαύγεια με εξαιρετική πειραματική ικανότητα. Από μικρός έδειξε εκπληκτική μαθηματική ωριμότητα· σε ηλικία μόλις 17 ετών είχε ήδη συντάξει μια πραγματεία στη φυσική που εντυπωσίασε τον διακεκριμένο μαθηματικό Τόλλι, ο οποίος μεσολάβησε ώστε ο Φέρμι να λάβει υποτροφία στη Σχολή Κανονικών Σπουδών της Πίζας. Εκεί, μέσα σε ένα περιβάλλον αυστηρής ακαδημαϊκής πειθαρχίας, ολοκλήρωσε τις σπουδές του με ταχύτητα και το 1922 έλαβε το διδακτορικό του με διατριβή πάνω στη θεωρία των ακουστικών κυμάτων σε μη-ομογενή μέσα. Ήταν ένα έργο που έδειχνε ήδη την τάση του για συνδυασμό καθαρά μαθηματικής σκέψης και φυσικής διορατικότητας.

Μετά το διδακτορικό του συνέχισε μετεκπαιδεύσεις σε Γκέτινγκεν και Λάιντεν, όπου συναναστράφηκε με θεμελιωτές της κβαντικής θεωρίας όπως ο Μαξ Μπορν και ο Πάουλι. Μέσα σε λίγα χρόνια, εξελίχθηκε σε έναν από τους κεντρικούς «αρχιτέκτονες» της κβαντικής φυσικής, εισάγοντας τη στατιστική Φερμι–Ντιράκ και αργότερα πρωτοστατώντας στη μελέτη της ραδιενέργειας και των νετρονίων.

Τα «ερωτήματα Φέρμι»

Τα ερωτήματα Φέρμι είναι προβλήματα εκτίμησης που λύνεις χωρίς να διαθέτεις άμεσες πληροφορίες. Στόχος τους είναι να σπάσουν ένα φαινομενικά δύσκολο ερώτημα σε απλές, κατανοητές παραδοχές που συνδυάζονται λογικά. Αποτελούν εργαλείο καλλιέργειας διαισθητικής σκέψης, γρήγορης ανάλυσης και δημιουργικής επίλυσης προβλημάτων.

Ενδεικτικό και ευφάνταστο παράδειγμα:

Πόσους… παγετώνες θα έλιωνε η θερμότητα που παράγεται από όλα τα κινητά τηλέφωνα μιας μεγάλης πόλης σε μία ημέρα;

Για να το εκτιμήσεις, κάνεις βήματα όπως:

πόσα κινητά υπάρχουν περίπου,

πόση ισχύ καταναλώνει το καθένα,

πόση από αυτή μετατρέπεται σε θερμότητα,

πόση ενέργεια απαιτείται για να λιώσει 1 κιλό πάγου,

και τελικά καταλήγεις σε μια αριθμητική τάξη μεγέθους. Δεν χρειάζεται ακρίβεια· χρειάζεται λογική, απλότητα και καθαρές υποθέσεις. Αυτό ακριβώς ήθελε να καλλιεργήσει ο Φέρμι.

 Το «Παράδοξο Φέρμι»

Το Παράδοξο Φέρμι γεννήθηκε από μια απλή αλλά βαθύτατα ενοχλητική παρατήρηση του Φέρμι το 1950:

Αν το σύμπαν είναι τόσο μεγάλο και τόσο παλιό, αν τα αστέρια με πλανητικά συστήματα είναι άφθονα και η ζωή θα μπορούσε να αναπτυχθεί σε πολλούς κόσμους… τότε πού είναι όλοι;

Με άλλα λόγια, τα στατιστικά υποδηλώνουν ότι θα έπρεπε να υπάρχουν αναρίθμητοι προηγμένοι πολιτισμοί – κάποιοι ίσως και πολύ πιο εξελιγμένοι από εμάς. Ωστόσο, δεν βλέπουμε αποδείξεις παρουσίας τους: ούτε σήματα, ούτε τεχνουργήματα, ούτε επισκέψεις.

Το παράδοξο δεν προτείνει λύση. Θέτει το ερώτημα. Και γι’ αυτό παραμένει τόσο συναρπαστικό: ενώνει αστροφυσική, βιολογία, φιλοσοφία και μια γερή δόση υπαρξιακής απορίας.

Ο Φέρμι, είτε εκτιμούσε την ισχύ ενός φυσικού φαινομένου είτε αναρωτιόταν για τη θέση της ανθρωπότητας στο σύμπαν, προσέγγιζε τα πάντα με την ίδια καθαρή, απλή, φωτεινή σκέψη. Αυτή η στάση, ίσως περισσότερο από τις συγκεκριμένες ανακαλύψεις του, είναι που κάνει το όνομά του να αντηχεί μέχρι σήμερα.