Τετάρτη 9 Σεπτεμβρίου 2020

Δύο "προβληματικά" θέματα στην διδασκαλία του ηλεκτρομαγνητισμού

 

Δεν θα ήταν υπερβολή αν λέγαμε ότι πολλά διδακτικά συγγράμματα ηλεκτρομαγνητισμού σε επίπεδο intermediate έως advanced πρέπει να αναθεωρηθούν εν μέρει. Και τούτο διότι εμφανίζονται σε αυτά δύο σημαντικά λάθη που αφορούν βασικότατες έννοιες της ηλεκτροδυναμικής. Τα παραθέτω συνοπτικά:

1. Ο ορισμός της ηλεκτρεγερτικής δύναμης (ΗΕΔ) πάσχει, όταν δεν είναι ολότελα λανθασμένος! Σε κάποια βιβλία η ΗΕΔ ορίζεται περιπτωσιολογικά, χωρίς να δίνεται ένας γενικός ορισμός από τον οποίο να απορρέουν όλες οι γνωστές ειδικές εκφράσεις, ανάλογα με το ηλεκτροδυναμικό σύστημα. Σε άλλα βιβλία η ΗΕΔ ορίζεται ως "έργο ανά μονάδα φορτίου", πράγμα που επίσης ισχύει σε ειδικές, μόνο, περιπτώσεις (π.χ., κύκλωμα με πηγή σταθερής τάσης και αντίσταση).

2. Πολλά intermediate βιβλία χρησιμοποιούν το παράδειγμα του φορτιζόμενου πυκνωτή για να εξηγήσουν τον νόμο Ampere-Maxwell και το λεγόμενο "ρεύμα μετατόπισης" (ατυχής όρος του Maxwell). Προκαλεί εντύπωση, εν τούτοις, ότι δεν έχει δοθεί σημασία σε κάτι σημαντικό: Με εξαίρεση την ειδική περίπτωση όπου το ρεύμα που φορτίζει τον πυκνωτή είναι χρονικά σταθερό, σε κάθε άλλη περίπτωση το Η/Μ πεδίο που υπολογίζεται με τον "κλασικό" τρόπο δεν ικανοποιεί τον νόμο του Faraday (νόμος της Η/Μ επαγωγής). Αυτό σημαίνει ότι οι γνωστές λύσεις πρέπει να γενικευθούν έτσι ώστε να ικανοποιείται το πλήρες σετ των εξισώσεων του Maxwell.

Και τα δύο αυτά προβλήματα έχουν μελετηθεί πρόσφατα, με αποτέλεσμα κάποια ενδιαφέροντα παιδαγωγικά άρθρα. Τα έχω συγκεντρώσει πιο κάτω:

Άρθρα για την ΗΕΔ

Άρθρα για τον φορτιζόμενο πυκνωτή

Στο δεύτερο πρόβλημα υπάρχει πάντα περιθώριο και για περαιτέρω μελέτη...

Κυριακή 9 Αυγούστου 2020

Μία επίσκεψη "κοινού θνητού" στα άδυτα του Electrical Engineering!

Και όμως, το κατορθώσαμε! Ένας "κοινός θνητός" (κατά κόσμον Φυσικός) πάτησε το πόδι του εκεί που μόνο οι θεοί πατούν. Όπου ως "θεοί" εννοούνται, εν προκειμένω, οι Electrical Engineers (κοινώς, Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί). Ρωτήστε τους και θα σας το επιβεβαιώσουν!

Έτσι, με την ιδιότητα του δημοσιογράφου και μόνο, επισκέφθηκα τα γραφεία και τα εργαστήρια του Τομέα Ηλεκτροτεχνίας της Σχολής Ναυτικών Δοκίμων. Ευγενώς με ξενάγησε εκεί ο επιστημονικός μου συνεργάτης και καλός φίλος, Αριστείδης Μαγουλάς. Τον οποίο, για λόγους που μόνο η ψυχανάλυση μπορεί να εξηγήσει, οι φοιτητές συμπαθούν απείρως περισσότερο από τον γράφοντα (αν υποτεθεί ότι με συμπαθούν καν...).

Πάντως, πέρα από το χιούμορ, η συνεργασία των Τομέων Φυσικών Επιστημών και Ηλεκτροτεχνίας στην ΣΝΔ έχει αποφέρει σημαντικό δημοσιευμένο παιδαγωγικό έργο που δεν έχει περάσει απαρατήρητο και εκτός συνόρων (δείτε, π.χ., μία χαρακτηριστική ανάρτηση από το πανεπιστήμιο MIT).

Βέβαια, ο φίλος Αριστείδης δεν εντυπωσιάζεται ιδιαίτερα, καθώς θεωρεί ότι "δέκα MIT δεν κάνουν ούτε μισό ΕΜΠ"! Κι εγώ σκέφτομαι, απ' τη μεριά μου, ότι κακώς πρόκειται να καταργηθούν δια νόμου μόνο τα πλαστικά καλαμάκια σ' αυτή τη χώρα...

Παρασκευή 10 Ιουλίου 2020

Μερικές (ακόμα) σκέψεις για την πολιτική ορθότητα


Στην ορθολογική της εκδοχή, η πολιτική ορθότητα είναι μία ιδέα τόσο συμβατή με τις ανθρώπινες αξίες ώστε στην πράξη να καθίσταται αυτονόητη. Συνιστά έναν βαθμό αυτοπεριορισμού στον δημόσιο λόγο με σκοπό την αποφυγή εκφράσεων ή πρακτικών που θα μπορούσαν να προσβάλουν «ευπαθείς» ομάδες μίας κοινωνίας, συντελώντας άμεσα ή έμμεσα στην περιθωριοποίησή τους.

Αν και οι προθέσεις της έδειχναν αρχικά αγαθές, η πολιτική ορθότητα μετεξελίχθηκε με τον καιρό σε τυραννία που απειλεί την ελευθερία της έκφρασης, καθώς αξιώνει – και, όπου είναι δυνατό, επιβάλλει – συμμόρφωση με τις αυθαίρετες και ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις ισχυρών πολιτικών ή ακαδημαϊκών ομάδων που εντάσσονται, κατά κύριο λόγο, στον χώρο της ευρύτερης Αριστεράς. Με τον τρόπο αυτό, η πολιτική ορθότητα έχασε τελικά κάθε επαφή με τον ορθολογισμό...

Ως άγραφος νόμος με καθαρά ηθική υπόσταση, η πολιτική ορθότητα μπορεί να οδηγήσει σε δυσφήμιση και κοινωνική περιθωριοποίηση εκείνων που την παραβιάζουν. Το ζήτημα λαμβάνει σοβαρότερες και πιο επικίνδυνες διαστάσεις όταν το δόγμα αποκτά θεσμική ισχύ παρεισφρέοντας σε αντιρατσιστικούς νόμους ή σε άτεγκτους ακαδημαϊκούς κανονισμούς. Αυτό δίνει την δυνατότητα να σύρονται απλοί πολίτες στα δικαστήρια, ή πανεπιστημιακοί δάσκαλοι σε (ιερο-)εξεταστικές επιτροπές, επειδή χρησιμοποίησαν σε δημόσιο λόγο μία λέξη ή μια φράση που «δεν έπρεπε». Πρόκειται κατ’ ουσίαν για μία de jure κατάργηση της ελευθερίας του λόγου.

Επί πλέον, ο ίδιος ο νόμος είναι συχνά μονόπλευρος και μεροληπτικός. Για παράδειγμα, αν κάποιος εκφράσει μία άποψη που δυνητικά προσβάλλει μια μειονοτική ή μία «ευπαθή» ομάδα, είναι δυνατό να βρεθεί κατηγορούμενος σε κάποιο δικαστήριο. Την ίδια στιγμή, χιλιάδες χρήστες μέσων κοινωνικής δικτύωσης, επώνυμοι κι ανώνυμοι, μπορούν ελεύθερα να τον καθυβρίζουν, χωρίς την παραμικρή νομική συνέπεια για εκείνους.

Αλλά, ακόμα και όταν ο νόμος δεν καταργεί de jure την ελευθερία της έκφρασης, τούτο μπορεί να επιτύχει de facto το κοινωνικό μπούλινγκ που υφίστανται οι μη-αρεστοί. Και, επειδή ο συσχετισμός δυνάμεων είναι, συνήθως, συντριπτικά εναντίον τους, οι τελευταίοι καταλήγουν να στερηθούν την ελευθερία του λόγου είτε από φόβο, είτε λόγω των αποκλεισμών που τους επιβάλλουν τα διαδικτυακά μέσα μετά από σχετικές «καταγγελίες»...

Θα πρέπει να τονίσουμε ότι είναι αναγκαίο να επιβάλλονται εκ του νόμου κάποια όρια στην ελευθερία του λόγου. Παράδειγμα: Αν πω ότι «ορθώς διέπραξε ο Χίτλερ το Ολοκαύτωμα», παραβιάζω τους νόμους κάθε δημοκρατικής πολιτείας, αφού εγκωμιάζω ένα μαζικό έγκλημα και, έμμεσα, προτρέπω στην τέλεση παρόμοιων εγκλημάτων.

Από την άλλη, δεν βλέπω γιατί θα πρέπει να τεθεί ενώπιον της Δικαιοσύνης κάποιος που απλά εκφράζει αμφισβήτηση για το ότι υπήρξε το Ολοκαύτωμα, έστω και αν πρόκειται για ένα απόλυτα τεκμηριωμένο και μη επιδεχόμενο αμφισβήτηση ιστορικό γεγονός. Μπορούμε να τον μηδενίσουμε στο μάθημα της Ιστορίας, ή ακόμα και να του συστήσουμε να επισκεφθεί τον ψυχίατρό του, είναι όμως παράλογο (και, εν τέλει, αντιδημοκρατικό) να τον σύρουμε στα δικαστήρια για παραβίαση των υπερβολών κάποιου αντιρατσιστικού νόμου!

Όπως σημειώσαμε σε πρόσφατο άρθρο, η πολιτική ορθότητα καταλήγει συχνά να βλάπτει τις ίδιες τις προθέσεις της. Με βάση τον πανταχού παρόντα νόμο δράσης–αντίδρασης, η βίαιη στέρηση της ελευθερίας της έκφρασης προς χάριν μίας «ανώτερης» ιδέας είναι δυνατό να προκαλέσει αισθήματα δυσφορίας απέναντι στην ίδια την ιδέα και, τελικά, να γεννήσει περισσότερους εχθρούς απ’ ό,τι υποστηρικτές της. Η εκλογή του Donald Trump στις ΗΠΑ είναι μία επιβεβαίωση αυτού του κανόνα...

Υπάρχει εναλλακτική της πολιτικής ορθότητας; Ναι, η σωστή διαπαιδαγώγηση της κοινωνίας στην αποδοχή και τον σεβασμό του «διαφορετικού», ξεκινώντας από τις πρώτες τάξεις του σχολείου. Σήμερα, όμως, ενώ τα παιδιά εκτίθενται σε βομβαρδισμό πληροφορίας για το δράμα των «κατατρεγμένων του κόσμου», την ίδια στιγμή αφήνονται να θεωρούν ως «αποδεκτή» συμπεριφορά τον χλευασμό και την κοινωνική απομόνωση ανθρώπων λόγω του (ελλειμματικού ή πλεονασματικού) σωματότυπου, των μη-ελκυστικών φυσικών χαρακτηριστικών, ή του εύθραυστου ψυχισμού τους. Αντιρατσισμός και πολιτική ορθότητα αλά καρτ, δηλαδή!

Η πολιτική ορθότητα θα αποκτήσει ουσιαστικό νόημα αν, αντί έξωθεν επιβαλλόμενης συμπεριφορικής συμμόρφωσης, ιδωθεί ως φυσικό αποτέλεσμα καλλιέργειας ατομικής συνείδησης. Τον πρώτο λόγο γι' αυτή την - σχεδόν εξ απαλών ονύχων - καλλιέργεια έχει, φυσικά, η Εκπαίδευση. Για όσον χρόνο, τουλάχιστον, έχει στη διάθεσή της, πριν αναλάβει το έργο της αποδόμησης η πολιτική...

Κώστας Παπαχρήστου

Κυριακή 28 Ιουνίου 2020

Επίπεδες κυματικές λύσεις των εξισώσεων του Maxwell


Όπως είναι γνωστό, το σύστημα των εξισώσεων του Maxwell έχει επίπεδες κυματικές λύσεις. Στη βιβλιογραφία του ηλεκτρομαγνητισμού (βλ., π.χ., [1], Κεφ. 10) οι ιδιότητες των λύσεων αυτών μελετώνται σχεδόν πάντα από τη σκοπιά του πρότυπου μονοχρωματικού επίπεδου ηλεκτρομαγνητικού κύματος (Η/Μ κύμα που περιέχει μία μόνο κυκλική συχνότητα ω). Όπως αποδεικνύεται, τόσο στο κενό, όσο και σε ένα μη-αγώγιμο μέσο, το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο ενός μονοχρωματικού Η/Μ κύματος είναι κάθετα μεταξύ τους, όπως και κάθετα προς τη διεύθυνση διαδόσεως του κύματος (εγκάρσιο κύμα). Το ίδιο συμβαίνει και στην περίπτωση διάδοσης μονοχρωματικού Η/Μ κύματος στο εσωτερικό ενός αγώγιμου υλικού μέσου, με το πρόσθετο στοιχείο της απόσβεσης του κύματος καθώς αυτό προχωρεί [1].

Τώρα, ένα επίπεδο Η/Μ κύμα γενικότερης μορφής (δηλαδή, μη-μονοχρωματικό) μπορεί να εκφραστεί σαν γραμμικός συνδυασμός στοιχειωδών μονοχρωματικών κυμάτων με διάφορες συχνότητες ω. Όπως αποδεικνύεται [1,2], και στην γενική αυτή περίπτωση το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο είναι κάθετα μεταξύ τους, όπως και κάθετα στη διεύθυνση διαδόσεως του κύματος, όταν το μέσο διάδοσης είναι μη-αγώγιμο και δεν προκαλεί διασπορά (non-dispersive medium).

Αυτό που έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι ότι [2] στην περίπτωση μη-μονοχρωματικού Η/Μ κύματος που διαδίδεται σε αγώγιμο μέσο, το κύμα εξακολουθεί μεν να είναι εγκάρσιο αλλά το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο δεν είναι πλέον κάθετα μεταξύ τους! Αυτό οφείλεται στο ότι ένα αγώγιμο μέσο προκαλεί διασπορά (dispersion) στα Η/Μ κύματα (βλ. [1], Παρ. 10.9).

Ανάλογες παρατηρήσεις ισχύουν και για μη-αγώγιμα υλικά μέσα όταν αυτά προκαλούν διασπορά των Η/Μ κυμάτων.

[1] Introduction to Electromagnetic Theory and the Physics of Conducting Solids (σε έντυπη μορφή, εδώ).

[2] Plane-wave solutions of Maxwell's equations: An educational note

Τετάρτη 24 Ιουνίου 2020

ΤΟ ΒΗΜΑ - Πολιτική ορθότητα και αμερικανικές εκλογές


1. Το μπούμερανγκ...


Με αφορμή ένα αποτρόπαιο ρατσιστικό έγκλημα στις ΗΠΑ, άνοιξε πάλι σε παγκόσμια κλίματα η συζήτηση για το τι είναι και τι δεν είναι «πολιτικά ορθό». Πρόσφατο θύμα της «ορθότητας» ήταν ένα κορυφαίο έργο του αμερικανικού κινηματογράφου (“Gone with the Wind”, 1939) για το οποίο όψιμα ανακαλύψαμε ότι εμπεριέχει μία δόση ρατσισμού!

Το ειρωνικό της υπόθεσης είναι ότι η πολιτική ορθότητα γίνεται συχνά μπούμερανγκ ενάντια στις ίδιες τις προθέσεις της. Αυτό το είδαμε ξεκάθαρα στις προηγούμενες αμερικανικές εκλογές. Και ίσως το ξαναδούμε στις επόμενες...

Ο κοινωνικός φιλελευθερισμός των Αμερικανών Δημοκρατικών, αντίβαρο αρχικά στον συντηρητικό υπερεθνικισμό των Ρεπουμπλικάνων, ανέδειξε στην πορεία του μία μορφή ιδεολογικής δικτατορίας που προσέδωσε στον όρο «φιλελεύθερος» τον χαρακτήρα οξύμωρου, αφού κατάργησε στην πράξη την ίδια την – ιερή για τους Αμερικανούς – ελευθερία του λόγου. Έτσι, το αμφιλεγόμενο δόγμα της πολιτικής ορθότητας (political correctness) αποδείχθηκε μία ιδέα όχι λιγότερο οπισθοδρομική από εκείνες ενάντια στις οποίες μάχεται.

Η ολοένα αυξανόμενη εμμονή με την πολιτική ορθότητα κόστισε, τελικά, ακριβά στους Δημοκρατικούς στις προηγούμενες εκλογές, τις οποίες έχασαν από έναν υπέρμετρα εξωστρεφή εκπρόσωπο του αντισυστημικού λαϊκισμού και φανατικό πολέμιο του δόγματος...

2. Γιατί νίκησε ο Trump


Πολλοί είπαν ότι ο Donald Trump νίκησε στις προηγούμενες εκλογές γιατί κατόρθωσε να κεφαλαιοποιήσει πολιτικά το άγχος της εργατικής τάξης για την ανεργία που ολοένα επιδεινωνόταν από την μετανάστευση και την παγκοσμιοποίηση. Για άλλους, η νίκη του οφείλεται στο κάθε άλλο παρά δημοφιλές προφίλ της αντιπάλου του, Χίλαρι Κλίντον. Κάποιοι ακόμα ισχυρίστηκαν ότι είχε έρθει η ώρα να πετάξει η Αμερική την δημοκρατική της μάσκα και να αποκαλύψει το αληθινό της πρόσωπο!

Υπάρχει, όμως, και μία ιδιαίτερη παράμετρος της νίκης του Trump που θα ήταν λάθος να αγνοηθεί. Για κάποιους αναλυτές ήταν ίσως η σημαντικότερη. Αναφέρομαι στην κούραση μεγάλου μέρους της αμερικανικής κοινωνίας από την τυραννία της πολιτικής ορθότητας σε κάθε απόπειρα έκφρασης δημόσιας γνώμης, από την καφετέρια της γειτονιάς ως τη Βουλή των Αντιπροσώπων και το εθνικό δίκτυο τηλεόρασης. Ο Trump νίκησε, κατά τους πολιτικούς αναλυτές, επειδή ακριβώς έπεισε τον μέσο Αμερικανό ότι θα τον απάλλασσε μία και καλή από την πολιτική ορθότητα. Και η ιδέα αυτή ήταν, όπως αποδείχθηκε, ένα από τα κλειδιά της επιτυχίας του.

Από τη μεριά τους, οι Αμερικανοί φιλελεύθεροι (liberals) έκαναν ένα σοβαρό πολιτικό σφάλμα. Στην προσπάθειά τους να πολεμήσουν τον ρατσισμό, εισήγαγαν νέες μορφές του. Κατέταξαν τους πολίτες σε διακριτές κοινωνικές ομάδες και είπαν σε κάποιους από αυτούς – κυρίως τους λευκούς άντρες με σχετικά χαμηλό επίπεδο μόρφωσης – πως είναι οι «κακοί». Τους χλεύασαν ανελέητα χαρακτηρίζοντάς τους οπισθοδρομικούς και στιγματίζοντάς τους, συχνά αβάσιμα, ως ρατσιστές και σεξιστές. Ακόμα και τα video-παιχνίδια τους αποτέλεσαν αντικείμενο αφ’ υψηλού ειρωνείας.

Η αμφισβήτηση της ελευθερίας του λόγου έχει πάντα κόστος, ιδιαίτερα σε μία κοινωνία όπως η αμερικανική. Η προεδρία πήγε, τελικά, σε εκείνον που, κατά τους υποστηρικτές του, «δεν φοβόταν να πει ανοιχτά τη γνώμη του». Κάποιον που αντιπροσώπευε «όσα δεν μπορούσαν εκείνοι να πουν»...

3. Τι είναι «πολιτική ορθότητα»


Σε αντίθεση με μία συνήθη, μονομερή ερμηνεία του όρου, η πολιτική ορθότητα δεν περιορίζεται σε ζητήματα που άπτονται φυλετικών ή σεξουαλικών ευαισθησιών. Συνίσταται, γενικά, στον αποκλεισμό κοινών εκφράσεων ή πρακτικών που θα μπορούσαν καθ’ οιονδήποτε τρόπο να προσβάλουν οποιοδήποτε μέλος μίας πλουραλιστικής κοινωνίας. Βέβαια, το τι προσβάλλει κάποιον είναι κατά βάση προσωπική υπόθεση – αν κανείς εξαιρέσει ένα σύνολο αυτονόητα απορριπτέων συμπεριφορών που, κατά κοινή παραδοχή, συνιστούν προσβολή της προσωπικότητας.

Αν και οι προθέσεις της δείχνουν καταρχήν αγαθές (ποιος θεωρεί καλό πράγμα το να προσβάλλει κάποιος τον συνάνθρωπό του;) η πολιτική ορθότητα εξελίχθηκε με τον καιρό σε τυραννία ενάντια στην ελευθερία της έκφρασης και, σε ακραίες περιπτώσεις, φτάνει να στιγματίζει ανεξίτηλα τις υπολήψεις εκείνων που την παραβιάζουν. Επιβάλλει ένα ολοένα διευρυνόμενο «λεξικό» απαγορευμένων εκφράσεων που, αν κάποιος δεν ενημερώνεται έγκαιρα για τις τακτικές επικαιροποιήσεις του, κινδυνεύει να εκτεθεί στα μάτια μίας άτυπης «αστυνομίας σκέψης» και να αποκομίσει ετικέτες που κυμαίνονται από αυτή του οπισθοδρομικού έως εκείνη του ρατσιστή.

Σύμφωνα με προ τετραετίας στατιστικές, 60% των Αμερικανών – διπλάσιοι Ρεπουμπλικάνοι σε σύγκριση με τους Δημοκρατικούς – θεωρούν ότι η πολιτική ορθότητα είναι ένα από τα σημαντικά προβλήματα στις ΗΠΑ. Μόνο ένα 18% των ερωτηθέντων δήλωσαν ότι η χώρα τους δεν είναι όσο θα έπρεπε «πολιτικά ορθή»...

4. Πολιτική ορθότητα στην ακαδημαϊκή εκπαίδευση


Στα αμερικανικά πανεπιστήμια η πολιτική ορθότητα έχει επιβάλει περιορισμούς στην έκφραση που προκαλούν ασφυξία στους φοιτητές και το καθηγητικό προσωπικό. Μέχρι το 2013, το «Γραφείο για τα Πολιτικά Δικαιώματα» του Υπουργείου Παιδείας των ΗΠΑ όριζε ότι η συμπεριφορά ενός ατόμου (κυρίως σε ό,τι αφορά τον λόγο) θα έπρεπε να κριθεί ως «αντικειμενικά προσβλητική» με βάση προκαθορισμένα κριτήρια, προτού κάποιος αποκτήσει το δικαίωμα να υποβάλει μία ανώνυμη καταγγελία εναντίον του ατόμου αυτού.

Το 2013, εν τούτοις, η κυβέρνηση Obama άλλαξε τα δεδομένα. Σύμφωνα με μία νέα αντίληψη, το τι είναι προσβλητικό καθορίζεται με βάση τις προσωπικές ευαισθησίες του καθενός και δεν υπόκειται σε αντικειμενική αξιολόγηση. Με άλλα λόγια, ο κάθε φοιτητής μπορεί να βασίζεται στα προσωπικά του – και, ως εκ τούτου, απόλυτα υποκειμενικά – κριτήρια για να ορίσει ως προσβλητικό ένα σχόλιο από έναν συμφοιτητή ή έναν καθηγητή του και να υποβάλει, έτσι, μία ανώνυμη καταγγελία. Πολλά πανεπιστήμια των ΗΠΑ έσπευσαν να συμμορφωθούν με αυτή την παράλογη απαίτηση από τον φόβο οικονομικών κυρώσεων.

Ποια είναι η τύχη ενός ατόμου που πέφτει θύμα ανώνυμης καταγγελίας για παραβίαση πολιτικής ορθότητας; Σύρεται ως κοινός κακούργος σε διάφορες εξεταστικές επιτροπές, χωρίς το δικαίωμα να αντικρίσει τον καταγγέλλοντα – ούτε καν να πληροφορηθεί το όνομά του – επειδή και μόνο κάποιος φοιτητής, ή κάποια ομάδα φοιτητών, θεώρησαν ένα σχόλιό του ως «μη αποδεκτό». Και, φυσικά, ας μην ξεχνούμε και τους αμείλικτους «δικαστές» των μέσων κοινωνικής δικτύωσης, που πρόθυμα θα συνταχθούν με τους «θιγόμενους»!

Και ο παραλογισμός δεν έχει τέλος: Πριν το ξεκίνημα του ακαδημαϊκού τετραμήνου ο καθηγητής ενός μαθήματος οφείλει να προβλέψει ποια στοιχεία του μαθήματος θα μπορούσαν να προκαλέσουν τις προσωπικές ευαισθησίες ενός φοιτητή, και να εκδώσει σχετική προειδοποίηση. Αν αμελήσει να το πράξει, είναι θεωρητικά δυνατό να αντιμετωπίσει τις καθιερωμένες καταγγελίες ή να εισπράξει την οργή κάποιων φοιτητών του.

5. Υπερβολές της πολιτικής ορθότητας


Η πολιτική ορθότητα στην Αμερική συχνά φτάνει στα άκρα προκειμένου να υπηρετήσει τους σκοπούς της. Το ερώτημα «πού γεννηθήκατε;» πρέπει να αποφεύγεται επειδή μπορεί να εκληφθεί ως έμμεση αμφισβήτηση αμερικανικής καταγωγής. Το «πόσον καιρό εργάζεστε εδώ;» θα μπορούσε να θεωρηθεί ως υπαινιγμός για την ηλικία κάποιου. Το «πολίτης των ΗΠΑ» είναι προτιμότερο από το «Αμερικανός», αφού το δεύτερο υπονοεί ότι οι ΗΠΑ είναι η μόνη χώρα της αμερικανικής ηπείρου…

Για πολλούς Αμερικανούς, η κατάχρηση πολιτικής ορθότητας ακουμπά ενοχλητικά ακόμα και πάνω σε αγαπημένες παραδόσεις. Για παράδειγμα, το «Καλές Γιορτές» θεωρείται περισσότερο πολιτικά ορθό από το «Καλά Χριστούγεννα», αφού το δεύτερο προάγει διαχωρισμό των ανθρώπων με βάση τα θρησκευτικά τους «πιστεύω». Ένα σχολείο στο Connecticut επιχείρησε πριν μερικά χρόνια να απαγορεύσει τις αποκριάτικες στολές για το Halloween, θεωρώντας ότι κάποια παιδιά με διαφορετικές πολιτισμικές καταβολές θα μπορούσαν να αισθανθούν ξένα ως προς το έθιμο. Την πολιτική αυτή του σχολείου ανέτρεψαν, τελικά, μερικοί εξαγριωμένοι γονείς μαθητών!

6. Η πολιτική μη-ορθότητα ως εργαλείο πολιτικής


Η ρητορική ενάντια στην πολιτική ορθότητα μπορεί να χρησιμεύσει ως εργαλείο αποπροσανατολισμού των Αμερικανών ψηφοφόρων από τα πραγματικά προβλήματα της χώρας τους, στοχεύοντας ευθέως στους βαθύτερους και σκοτεινότερους φόβους τους για ανθρώπους που είναι διαφορετικοί.

Την ώρα που μιλούν για τους «μετανάστες που κλέβουν τις δουλειές των Αμερικανών», κάποιοι πολιτικοί επιχειρούν να αποσπάσουν την προσοχή του κοινού από πραγματικά δεδομένα, όπως π.χ. το γεγονός ότι, σύμφωνα με υπολογισμούς ειδικών, η εισροή Λατίνων μεταναστών εργατών στις ΗΠΑ κατά τα τελευταία 30 χρόνια είχε πολύ μικρή επίπτωση στην ανεργία, σε σύγκριση με την μετακίνηση ενός σημαντικού αριθμού εργοστασίων στο εξωτερικό, ή τις επαναλαμβανόμενες υφέσεις της εθνικής οικονομίας. Έτσι, ενώ παρακολουθούσε κάποιος με ενδιαφέρον τον Trump, προ των εκλογών του ’16, να ζητά την κατασκευή τείχους που θα απέτρεπε την μετανάστευση, ελάχιστα πρόσεχε ότι οι πραγματικοί λόγοι απώλειας θέσεων εργασίας και οικονομικής αστάθειας δεν θίγονταν καν.

7. Συνοψίζοντας...


Η πολιτική ορθότητα είναι ένας άγραφος και συνεχώς εμπλουτιζόμενος κώδικας απαγορευμένης έκφρασης και πρακτικής. Για πολλούς Αμερικανούς ο κώδικας αυτός στραγγαλίζει την ελευθερία του λόγου, τιμωρώντας παράλληλα τους «παραβάτες» με την ρετσινιά της οπισθοδρομικότητας και της μισαλλοδοξίας. Η αντίδραση απέναντι στο φαινόμενο έφερε, έτσι, στην εξουσία κάποιον που υποσχέθηκε πως θα καταργήσει την πολιτική ορθότητα στην πράξη.

Πρόσφατα, με αφορμή ένα φρικτό έγκλημα με ρατσιστικά κίνητρα, το ζήτημα της πολιτικής ορθότητας ήρθε ξανά στην επιφάνεια ως πρωταρχικό θέμα συζήτησης και αντικείμενο ιδεολογικής αντιπαράθεσης. Και ίσως παίξει και πάλι ρόλο στις επικείμενες αμερικανικές εκλογές.

Με όλα τα παραπάνω δεν επιχειρούμε, φυσικά, να αποδείξουμε ότι η πολιτική ορθότητα υπήρξε ο μόνος – ή, έστω, ο πλέον καθοριστικός – παράγοντας στις προηγούμενες εκλογές στις ΗΠΑ. Είναι όμως κάτι που δεν πρέπει να αγνοείται αν κάποιος θέλει να έχει την πλήρη εικόνα των πραγμάτων και να δώσει την καλύτερη δυνατή ερμηνεία στο αποτέλεσμα. Το ερώτημα είναι, τώρα, κατά πόσον ο ίδιος αυτός παράγοντας εξακολουθεί να επηρεάζει τους Αμερικανούς ψηφοφόρους. Σύντομα θα γνωρίζουμε...

ΤΟ ΒΗΜΑ

Δευτέρα 25 Μαΐου 2020

Μία συζήτηση για την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία


Είχα τις προάλλες μία συζήτηση με τους δευτεροετείς μου για την ηλεκτρομαγνητική (Η/Μ) ακτινοβολία και τους τρόπους που αυτή παράγεται. Αυτά όλα προβλέπονται από τις εξισώσεις του Maxwell (και τα μαθηματικά εκεί είναι ιδιαίτερα στρυφνά!), όμως πριν απ' όλα είναι αναγκαίο να κατανοήσει κάποιος τις υποκείμενες φυσικές έννοιες. Και αυτές, ευτυχώς, είναι εύκολα κατανοητές.

Παραθέτω ένα απόσπασμα από ένα παιδαγωγικό άρθρο του 2016:

--------------------------------

Η διάδοση ενέργειας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων καλείται ηλεκτρομαγνητική (Η/Μ) ακτινοβολία. Έτσι, ένα φυσικό σύστημα που εκπέμπει ενέργεια στη μορφή Η/Μ κυμάτων λέμε ότι εκπέμπει Η/Μ ακτινοβολία ή, απλά, ότι ακτινοβολεί. Παραδείγματα τέτοιων συστημάτων είναι τα άτομα, τα μόρια, οι πυρήνες, τα θερμά σώματα, οι κεραίες των ραδιοφωνικών σταθμών, κλπ.

Από μια προσεκτική εξέταση των εξισώσεων του Maxwell προκύπτει ότι η Η/Μ ακτινοβολία παράγεται με βασικά δύο τρόπους: (α) με επιταχυνόμενα ηλεκτρικά φορτία, και (β) με χρονικά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά ρεύματα. Ειδικά, ένα φορτίο που κινείται με σταθερή ταχύτητα (ευθύγραμμα και ομαλά) δεν ακτινοβολεί. Συνηθίζω να το εξηγώ αυτό στους μαθητές μου χρησιμοποιώντας την παρακάτω παραβολή:

Μια ζεστή μέρα του καλοκαιριού πάτε ως το περίπτερο να αγοράσετε ένα παγωτό. Για να προλάβετε πριν λιώσει, αποφασίζετε να το φάτε στο δρόμο. Βαδίζετε αμέριμνοι σε ένα ευθύγραμμο μονοπάτι με σταθερό βήμα (άρα, με σταθερή ταχύτητα) χωρίς να πάρετε είδηση ένα σμήνος από μέλισσες που σας ακολουθούν πολιορκώντας το παγωτό σας! Όταν ξαφνικά τις αντιλαμβάνεστε, επιταχύνετε την κίνησή σας για να τους ξεφύγετε (είτε τρέχετε πιο γρήγορα προς τα μπρος, είτε απλά αλλάζετε κατεύθυνση πορείας). Τρομαγμένες, τότε, από την κίνησή σας αυτή, κάποιες μέλισσες αποκόπτονται από το σμήνος και πετούν μακριά, χωρίς ποτέ να επιστρέψουν.

Τι σημαίνουν όλα αυτά; Το «παγωτό» είναι ένα ηλεκτρικό φορτίο που αρχικά κινείται με σταθερή ταχύτητα, μεταφέροντας στην κατεύθυνση της κίνησής του την ολική ενέργεια του Η/Μ πεδίου του (το «σμήνος των μελισσών») η οποία μένει σταθερή. Όταν το φορτίο επιταχύνεται, ένα μέρος της ενέργειας αυτής (οι «μέλισσες» που πέταξαν μακριά) αποσπάται, κατά κάποιον τρόπο, και απομακρύνεται προς το άπειρο με την ταχύτητα του φωτός, υπό μορφή Η/Μ κύματος. Και, όσο πιο μεγάλη είναι η επιτάχυνση του φορτίου, τόσο πιο μεγάλη είναι και η ενέργεια της εκπεμπόμενης Η/Μ ακτινοβολίας στη μονάδα του χρόνου.

--------------------------------

Όταν τελείωσα την παράθεση της πιο πάνω παραβολής, ένας φοιτητής έκανε μία πολύ έξυπνη ερώτηση:

"Η επιτάχυνση είναι κάτι το σχετικό. Αν ένα φορτίο επιταχύνεται ως προς έναν ακίνητο παρατηρητή, αυτός θα βλέπει το φορτίο να εκπέμπει Η/Μ ακτινοβολία. Ένας παρατηρητής, όμως, που κινείται μαζί με το φορτίο προφανώς δεν θα βλέπει καμία ακτινοβολία! Πώς γίνεται το φορτίο ταυτόχρονα να εκπέμπει και να μην εκπέμπει;"

Αφού τον συνεχάρην για τη σκέψη του, θύμισα στην τάξη την έννοια του αδρανειακού συστήματος αναφοράς, την οποία είχαμε μελετήσει στο πρώτο έτος στο πλαίσιο της Μηχανικής (έχουμε αναφερθεί σχετικά σε άλλο άρθρο). Τους τόνισα και πάλι ότι σε αυτά και μόνο τα συστήματα αναφοράς ισχύουν οι νόμοι του Νεύτωνα, καθώς και εκείνοι του ηλεκτρομαγνητισμού. Έτσι, ένα ηλεκτρικό φορτίο εκπέμπει Η/Μ ακτινοβολία όταν επιταχύνεται ως προς έναν αδρανειακό παρατηρητή. Ο παρατηρητής που κινείται μαζί με το φορτίο δεν είναι αδρανειακός, έτσι - αν και σε εκείνον το φορτίο φαίνεται ακίνητο, άρα και μη-επιταχυνόμενο - δεν έχει "δικαίωμα" να ερμηνεύει τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα με βάση τις εξισώσεις του Maxwell και, αν επιμείνει να το κάνει, θα φτάσει στο λανθασμένο συμπέρασμα ότι ακόμα και ένα ακίνητο φορτίο ακτινοβολεί! Στην πραγματικότητα, βέβαια, το φορτίο ακτινοβολεί επειδή επιταχύνεται ως προς τον αδρανειακό παρατηρητή που παρακολουθεί το φορτίο.

Στο σημείο αυτό ανέφερα στους φοιτητές ότι ο Maxwell ήταν άτυχος που δεν πρόλαβε την θεωρία της σχετικότητας, αφού με βάση αυτήν είναι πολύ εύκολο να αποδειχθεί ότι ένα φορτίο που κινείται με σταθερή ταχύτητα ως προς έναν αδρανειακό παρατηρητή δεν ακτινοβολεί. Ας δούμε πώς:

Έστω φορτίο q που κινείται με σταθερή ταχύτητα (ευθύγραμμα και ομαλά) ως προς έναν αδρανειακό παρατηρητή Ο. Θεωρούμε και έναν παρατηρητή Ο΄ που κινείται μαζί με το φορτίο, άρα είναι κι αυτός αδρανειακός (αφού κινείται με σταθερή ταχύτητα ως προς τον Ο). Επειδή το q είναι ακίνητο ως προς τον Ο΄, ο παρατηρητής αυτός δεν θα καταγράφει εκπομπή Η/Μ ακτινοβολίας από το q.

Ας κάνουμε τώρα την υπόθεση ότι ο "ακίνητος" παρατηρητής Ο, ως προς τον οποίο το q κινείται με σταθερή ταχύτητα, βλέπει το q να ακτινοβολεί. Σύμφωνα με την αρχή της σχετικότητας, η Η/Μ ακτινοβολία διαδίδεται με την ίδια ταχύτητα c (ταχύτητα του φωτός) σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Έτσι, αν ο Ο βλέπει ακτινοβολία που διαδίδεται με ταχύτητα c, τότε και ο Ο΄ θα πρέπει να βλέπει την ίδια ακτινοβολία να διαδίδεται με την ίδια ταχύτητα. Όμως, όπως είπαμε πιο πριν, ο Ο΄ δεν βλέπει στην πραγματικότητα καμία ακτινοβολία! Γιατί οδηγηθήκαμε σε άτοπο; Διότι κάναμε μία λανθασμένη υπόθεση: ότι ο Ο βλέπει το q να ακτινοβολεί. Συμπέρασμα: το φορτίο q δεν μπορεί να ακτινοβολεί αν κινείται με σταθερή ταχύτητα ως προς τον αδρανειακό παρατηρητή Ο.

Η επιχειρηματολογία που χρησιμοποιήσαμε καταρρέει αν το q επιταχύνεται ως προς τον Ο, αφού ο Ο΄, που κινείται μαζί με το φορτίο, δεν είναι τώρα αδρανειακός παρατηρητής και, συνεπώς, η αρχή της σχετικότητας δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί για να συσχετίσει τις παρατηρήσεις των Ο και Ο΄.

Παρά τις επαναστάσεις στη Φυσική που συνέβησαν κατά τον 20ό αιώνα, ο Νεύτωνας και ο Maxwell παραμένουν επίκαιροι. Γι αυτό και είναι αληθινά μεγάλοι!