Ο άνθρωπος ίσως άρχισε να «δαμάζει» τη φωτιά πολύ παλιότερα απ' όσο νομίζαμε... Η τεχνητή νοημοσύνη έχει την απάντηση!
Ο Πρωταγόρας στον
ομώνυμο διάλογο του Πλάτωνα αφηγείται στον Σωκράτη την ιστορία του τιτάνα
Προμηθέα, ο οποίος θέλησε να βοηθήσει τους ανθρώπους που είχαν έρθει στον κόσμο
γυμνοί και αδύναμοι και δεν μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τα στοιχεία της φύσης. Έτσι,
εισέβαλε στο εργαστήρι του Ήφαιστου και έκλεψε την φωτιά για να την χαρίσει
στους ανθρώπους. Αν και η ιστορία του Προμηθέα δεν είναι τίποτα παραπάνω από
ένας μύθος, είναι φανερό ότι ήδη από την αρχαιότητα η ανακάλυψη της φωτιάς όχι
μόνο θεωρήθηκε ένα σχεδόν θεϊκό επίτευγμα, αλλά συνδέθηκε με τον άνθρωπο από
τις απαρχές της εμφάνισής του στη Γη.
Ωστόσο στην πραγματικότητα μέχρι σήμερα είναι άγνωστο το
πότε οι πρόγονοί μας άρχισαν για πρώτη φορά να χρησιμοποιούν τη φωτιά. Οι σημερινοί
αρχαιολόγοι αντιμετωπίζουν μεγάλες δυσκολίες όταν προσπαθούν να εντοπίσουν
ενδείξεις για την ύπαρξη αρχαίας φωτιάς σε κάποιο σημείο. Κομμάτια κάρβουνου,
ραγισμένα κόκαλα, αποχρωματισμένοι βράχοι συχνά οδηγούν τους επιστήμονες στο
συμπέρασμα πως στο σημείο υπήρξε φωτιά ωστόσο μετά από εκατοντάδες χιλιάδες
χρόνια αυτού τους είδους τα ευρήματα είναι μάλλον σπάνια. Πρόβλημα αποτελεί
πάντα και η πιθανότητα όλα αυτά να προκλήθηκαν από φωτιές που ξέσπασαν από
φυσικά αίτια και όχι από τον άνθρωπο.
Η τεχνητή νοημοσύνη
στην υπηρεσία μας
Τώρα όμως μια ομάδα επιστημόνων από το Ισραήλ αξιοποίησε την
τεχνητή νοημοσύνη επιδιώκοντας να εντοπίσει την αρχαιότερη χρήση φωτιάς από την
ανθρωπότητα. Συγκεκριμένα, η ομάδα του ισραηλινού Ινστιτούτου Γουέισμαν μέσω της
τεχνητής νοημοσύνης αναζήτησε ανεπαίσθητους τρόπους με τους οποίους η υψηλή
θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει την σύσταση της επιφάνειας ενός αντικειμένου, οι
οποίοι δεν είναι ορατοί με το γυμνό μάτι. Έτσι, οι ερευνητές θεωρούν ότι
εντόπισαν την πιθανή παρουσία φωτιάς σε μια σειρά από αντικείμενα από
πυριτόλιθο ηλικίας σχεδόν ενός εκατομμυρίου ετών, τα οποία βρέθηκαν θαμμένα σε
έναν αρχαιολογικό χώρο στη Δυτική Γαλιλαία στο Ισραήλ. Αν οι μέθοδοι
αποδειχτούν αξιόπιστες, τα ευρήματα μπορεί να δώσουν απαντήσεις στο πού, πότε
και γιατί οι άνθρωποι ξεκίνησαν να χρησιμοποιούν τη φωτιά.
Ο Ρίτσαρντ Ράνγκχαμ (δεν συμμετείχε στην έρευνα), ένας ανθρωπολόγος
του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, δηλώνει εντυπωσιασμένος από την μέθοδο. Ο ίδιος
πίστευε ανέκαθεν ότι οι προϊστορικοί πρόγονοί μας απέκτησαν μικρότερο σκελετό
και μεγαλύτερο εγκέφαλο όταν άρχισαν να μαγειρεύουν το φαγητό τους, ίσως πριν
από 1,8 εκατ. χρόνια. «Χρειαζόμαστε νέες, δημιουργικές μεθόδους. Τώρα έχουμε
μια», αναφέρει.
Οι περισσότερες μελέτες σχετικά με την φωτιά μέχρι τώρα
βασίζονταν σε ορατά στοιχεία ή κάρβουνα. Αλλά ο Φιλίπε Νατάλιο, ένας βιοχημικός
αρχαιολόγος του Ινστιτούτου Γουέισμαν ήθελε να βρει έναν τρόπο να εντοπίζει τα
μη ορατά στοιχεία που αφήνει πίσω της η φωτιά. Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει
ότι η καύση αλλοιώνει τη δομή των οστών σε επίπεδο ατόμου και γι’ αυτό το λόγο
τα καμένα και τα μη καμένα ανθρώπινα οστά απορροφούν διαφορετικό επίπεδα της υπέρυθρης
ακτινοβολίας. Έτσι, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν ένα οστό που είχε
υποστεί καύση χρησιμοποιώντας μια τεχνική που είναι γνωστή ως φασματοσκοπία υπέρυθρης
ακτινοβολίας του Φουριέ (FTIR), η οποία μετά την καύση απορροφά διαφορετικού
μήκους κύματος υπέρυθρου φωτός.
Ο Νατάλιο και οι συνεργάτες του αναρωτήθηκαν αν μια παρόμοια
μέθοδος θα μπορούσε να λειτουργήσει και σε πέτρινα εργαλεία που έχουν καεί, τα
οποία είναι συνήθως άφθονα σε αρχαιολογικούς τόπους και υποδηλώνουν πάντα την
ξεκάθαρη παρουσία των ανθρώπων. Οι ερευνητές πειραματίστηκαν με πυρόλιθο, ένα
υλικό που χρησιμοποιούνταν κατά κόρον στα εργαλεία, εφαρμόζοντας σε αυτό την
τεχνική. Ωστόσο λόγω της φυσικής σύστασης του πυρόλιθου, η οποία παρουσιάζει
μεγάλες διαφοροποιήσεις, τα αποτελέσματα δεν ήταν σταθερά και δεν μπορούσαν να
βασιστούν σε αυτά. Έτσι, σκέφτηκαν ότι θα πρέπει να στραφούν στην τεχνητή
νοημοσύνη.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα για να
μελετήσουν βαθύτερα τη σύνθεση των υλικών μέχρι τα χημικά τους στοιχεία και τις
μοριακές δομές τους και να κατανοήσουν καλύτερα αν είχαν υποστεί δομική αλλαγή,
όπως αυτή που παράγεται από τη φωτιά. Χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που ονομάζεται
φασματοσκοπία υπεριώδους ακτινοβολίας του Ραμάν, η οποία μετρά την απορρόφηση
αυτού του είδους της ακτινοβολίας, η τεχνητή νοημοσύνη μπόρεσε να δώσει
αξιόπιστα στοιχεία στα πειράματα που έκαναν οι ερευνητές με σύγχρονα αντικείμενα
από πυρόλιθο που είχαν ή δεν είχαν υποστεί καύση, ενώ αποκάλυψε ακόμα και την
θερμοκρασία στην οποία είχαν καεί.
Μετά το πείραμα, οι επιστήμονες πέρασαν στην πραγματική
έρευνα. Εφάρμοσαν την μέθοδο σε 26 εργαλεία πυρόλιθου, κυρίως κοπτικά, τα οποία
είχαν εντοπιστεί τη δεκαετία του ’70 στον αρχαιολογικό χώρο του λατομείου του
Έβρον, στα βορειοδυτικά του Ισραήλ. Το σημείο θεωρείται πως είναι ένα από τα
αρχαιότερα γνωστά μέρη ανθρώπινης κατοίκησης στο Ισραήλ. Κατά τη διάρκεια μιας
σειράς ανασκαφών που έλαβαν χώρα εκείνη την εποχή, οι αρχαιολόγοι σκάβοντας 14
μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και αποκάλυψαν μια μεγάλη σειρά
απολιθωμάτων ζώων και παλαιολιθικών εργαλείων που χρονολογούνται μεταξύ 800.000
και ενός εκατομμυρίου ετών, μιας εποχής όπου κυριαρχούσε ο Homo Erectus. Ωστόσο, δεν υπήρχε
καμία ορατή ένδειξη φωτιάς σε όλη την περιοχή.
Χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνική, ο Νατάλιο και οι συνεργάτες
του ανακάλυψαν ότι τα περισσότερα από τα εργαλεία πυρόλιθου είχαν θερμανθεί σε
θερμοκρασίες που κυμαίνονταν μεταξύ 200°C και 600°C, όπως αναφέρουν στη
δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Ενδεικτικό είναι ότι η μέση θερμοκρασία μιας οικιακής υπαίθριας φωτιάς κυμαίνεται
στους 400-600°C. Οι ερευνητές μελέτησαν και 13 κομμάτια χαυλιόδοντα που επίσης εντοπίστηκαν
στο σημείο και αυτά με τη σειρά τους είχαν εκτεθεί σε θερμοκρασίες ύψους 600°C.
Αυτό, σύμφωνα με τον Νατάλιο, ίσως είναι στοιχεία ότι οι
κάτοικοι της περιοχής μαγείρευαν το φαγητό που σκότωναν. Αν κάτι τέτοιο ισχύει
τότε στη συγκεκριμένη περιοχή του Ισραήλ θα έχει εντοπιστεί η αρχαιότερη φωτιά
από ανθρώπους ηλικίας έως και ενός εκατομμυρίων ετών. Το μόνο αντίστοιχο σημείο
είναι μια σπηλιά στην Νότια Αφρική, όπου εντοπίστηκαν ανάλογες ενδείξεις αλλά
όχι μέσω της τεχνητής νοημοσύνης.
Ως τώρα υπήρχαν ήδη κάποια στοιχεία για την αρχαία χρήση της
φωτιάς, αλλά τα παλαιότερα γνωστά επιβεβαιωμένα παραδείγματα χρονολογούνται
μόλις πριν από 500.000 χρόνια.
«Αυτά τα στοιχεία
πυρκαγιάς είναι από μια περίοδο πολύ πρώιμη στην ανθρώπινη ανάπτυξη και
υποδηλώνουν ότι πριν από ένα εκατομμύριο χρόνια η ανθρώπινη ενασχόληση με τη
φωτιά μπορεί να ήταν πιο συνηθισμένη από ό,τι πιστεύαμε», δήλωσε ο Μίκαελ
Σχάζαν, καθηγητής στο τμήμα ανθρωπολογίας στο U of T’s Faculty of Arts &
Science και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Επιπλέον, αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει
να ανιχνεύσουμε ίχνη φωτιάς εκεί που δεν ήταν ορατά πριν», προσθέτει.
«Το πλεονέκτημα της τεχνητής νοημοσύνης είναι ότι μπορεί να
βρει κρυφά μοτίβα σε πολλές κλίμακες», λέει ο Ίντο Αζούρι, ο οποίος ηγήθηκε της
ανάπτυξης των υπολογιστικών μοντέλων. «Εντοπίζοντας τη χημική σύνθεση των
υλικών μέχρι το μοριακό επίπεδο, η έξοδος του μοντέλου μπορεί να υπολογίσει τη
θερμοκρασία στην οποία θερμάνθηκαν τα πέτρινα εργαλεία, εν τέλει ενημερώνοντάς
μας για προηγούμενες ανθρώπινες συμπεριφορές».
Ναι μεν, αλλά…
Πάντως δεν υπάρχει προς το παρόν τρόπος για να πούμε με 100%
σιγουριά ότι τα εργαλεία και οι χαυλιόδοντες κάηκαν από μια φωτιά που άναψαν
άνθρωποι. Ανάλογα με την βλάστηση, οι φυσικές φωτιές μπορούν να καίνε σε
διαφορετικές θερμοκρασίες ακόμα και στην
ίδια περιοχή. Αλλά, η ξεκάθαρη ποικιλία στις θερμοκρασίες των εργαλείων που
βρέθηκαν τόσο κοντά σε περιοχές που σίγουρα ζούσαν άνθρωποι οδηγεί, σύμφωνα με
τον Νατάλιο, σε ένα λογικό συμπέρασμα: ότι οι κατασκευαστές των εργαλείων
πειραματίζονταν και θέρμαιναν τα εργαλεία τους από πυρόλιθο σε διαφορετικές
θερμοκρασίες για να δουν πώς θα επηρεάσει αυτό την αποτελεσματικότητά τους.
Ωστόσο, η Σάρα Χλούμπικ, μια παλαιοανθρωπολόγος του
Πανεπιστημίου Τζορτζ Ουάσινγκτον η οποία μελετά τις απαρχές της χρήσης της φωτιάς,
δεν είναι τόσο πεπεισμένη για τα συμπεράσματα: «Με βάση την ηλικία του σημείου,
θα έλεγα ότι δεν είναι πιθανό αλλά όχι και αδύνατο», αναφέρει. «Δεν έχουμε
παρατηρήσει θέρμανση εργαλείων παρά μόνο πολύ αργότερα στην ιστορία και αν
μπορούσαν να κάνουν κάτι τέτοιο μέχρι και πριν από ένα εκατομμύριο χρόνια θα το
βλέπαμε να συμβαίνει συχνότερα πολύ πιο νωρίς», καταλήγει.
Ωστόσο και η ίδια παραδέχεται ότι η νέα τεχνική είναι πολλά
υποσχόμενη. Θα ήθελε όμως να την δει να εφαρμόζεται σε διαφορετικές περιοχές,
ενώ θα έπρεπε να μπορούν να αποκλειστούν οι πιθανότητες για καύση από φυσική
φωτιά.
«Ήταν μόνο μια προσπάθεια αναζήτησης και μας δικαίωσε όσον
αφορά τις γνώσεις που κερδίσαμε», λέει από την πλευρά του ο Νατάλιο. «Αλλά οι
δυνατότητες που εμφανίζονται μπροστά μας από τον συνδυασμό διαφορετικών αρχών
και επιστημών είναι σημαντικές: ο Ίντο ειδικεύεται στην ατομική χημεία, η Ζέιν
είναι επιστημονική αρχαιολόγος και ο Λιόρα και ο Μάικλ είναι προϊστορικοί
μελετητές. (σημ: όλοι αυτοί συνεργάστηκαν
στην έρευνα). Δουλεύοντας μαζί, μάθαμε ο ένας από τον άλλο. Για μένα είναι
μια απόδειξη του πώς η επιστημονική αναζήτηση με τον συνδυασμό ανθρώπων και
επιστημόνων μπορεί να δουλέψει», καταλήγει.