Κυριακή, 3 Ιανουαρίου 2016

Τι είναι τελικά η Μεγάλη Έκρηξη;




Εφόσον το φως χρειάζεται χρόνο για να φτάσει σε μας από μακρινές αποστάσεις, όσο πιο μακριά κοιτάμε τόσο πιο πολύ πίσω βλέπουμε στο χρόνο. Πέρα από τους πιο μακρινούς γαλαξίες, βλέπουμε έναν αδιαφανή τοίχο από πλάσμα υδρογόνου που ακτινοβολεί, μια ακτινοβολία που χρειάστηκε 14 δισεκατομμύρια χρόνια να φτάσει σε μας. Αυτό συμβαίνει διότι το ίδιο υδρογόνο που σήμερα γεμίζει το διάστημα ήταν τόσο θερμό ώστε να είναι σε μορφή πλάσματος πριν από 14 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το Σύμπαν μας είχε ηλικία μόνο 400,000 χρόνια

«…Έχουμε πλέον ωθήσει το σύνορο της γνώσης μας 14 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο παρελθόν, σε μια εποχή όπου ολόκληρο το Σύμπαν μας ήταν ένας φλεγόμενος αντιδραστήρας θερμής σύντηξης. Όταν λέω ότι πιστεύω στην υπόθεση της Μεγάλης Έκρηξης, εννοώ ότι είμαι πεπεισμένος γι’ αυτήν αλλά τίποτε παραπάνω.
Η Υπόθεση της Μεγάλης Έκρηξης: Ό,τι μπορούμε να παρατηρήσουμε ήταν κάποτε θερμότερο από τον πυρήνα του Ήλιου, και διαστελλόταν τόσο γρήγορα ώστε να διπλασιάσει το μέγεθός του μέσα σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.


Πρόκειται σίγουρα για μια αρκετά μεγάλη έκρηξη ώστε να μπορούμε να την αποκαλούμε Μεγάλη, με κεφαλαίο Μ. Προσέξτε, ωστόσο, ότι ο ορισμός μου είναι αρκετά συντηρητικός και δεν λέει απολύτως τίποτε για το τι συνέβαινε πριν από αυτήν. Για παράδειγμα, από την υπόθεση δεν προκύπτει ότι εκείνη τη στιγμή το Σύμπαν μας είχε την ηλικία ενός δευτερολέπτου, ή ότι ήταν για πάντα απείρως πυκνό ή ότι προήλθε από κάποιο είδος ανωμαλίας όπου καταρρέουν τα μαθηματικά μας.

Το ερώτημα Διαθέτουμε ενδείξεις υπέρ της ύπαρξης του σημείου ανωμαλίας (ιδιομορφία) της Μεγάλης Έκρηξης; έχει μια πολύ απλή απάντηση: Όχι!

Δίχως άλλο, αν επεκτείνουμε τις εξισώσεις του Φρίντμαν όσο το δυνατόν πίσω στο χρόνο, αυτές καταρρέουν σε μια ανωμαλία άπειρης πυκνότητας ένα περίπου δευτερόλεπτο πριν από τη πυρηνοσύνθεση της Μεγάλης Έκρηξης – όμως, σύμφωνα με τη θεωρία της κβαντικής μηχανικής η συγκεκριμένη επέκταση καταρρέει πριν φτάσουμε στην ανωμαλία. Νομίζω πως είναι σημαντικό να διακρίνουμε ανάμεσα σε αυτό για το οποίο διαθέτουμε βάσιμες ενδείξεις και σ’ εκείνο που παραμένει άκρως υποθετικό. Και η αλήθεια είναι πως μολονότι διαθέτουμε ορισμένες συναρπαστικές θεωρίες και νύξεις για το τι συνέβη νωρίτερα, στην πραγματικότητα δεν γνωρίζουμε, προς το παρόν τουλάχιστον, τίποτε. Αυτό είναι το σύνορο της τωρινής γνώσης μας. Για την ακρίβεια, δεν γνωρίζουμε ακόμη μετά βεβαιότητας αν το Σύμπαν μας είχε αρχή, ή αν πριν από τη πυρηνοσύνθεση της Μεγάλης Έκρηξης έζησε μια ολόκληρη αιωνιότητα κάνοντας πράγματα που δεν κατανοούμε.

Κοντολογίς, έχουμε σήμερα επεκτείνει το σύνορο της γνώσης μας πολύ πίσω στον χρόνο, αποκαλύπτοντας την κοσμική ιστορία που προσπάθησα να σκιαγραφήσω στην εικόνα που ακολουθεί.


Aν και ξέρουμε ελάχιστα για την αρχή του σύμπαντος, γνωρίζουμε πολύ καλά το τι έγινε στη συνέχεια κατά τα επόμενα 14 δισεκατομμύρια έτη. Καθώς το σύμπαν μας διαστελλόταν και ψυχόταν, τα κουάρκ ενώθηκαν σχηματίζοντας πρωτόνια (πυρήνες Υδρογόνου) και νετρόνια, τα οποία με τη σειρά τους συντήχθηκαν σε πυρήνες Ηλίου. Στη συνέχεια αυτοί οι πυρήνες σχημάτισαν άτομα συλλαμβάνοντας ηλεκτρόνια, και η βαρύτητα συγκέντρωσε αυτά τα άτομα στους γαλαξίες, τα άστρα και τους πλανήτες που παρατηρούμε σήμερα

Ένα εκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ο χώρος κατακλυζόταν από ένα σχεδόν ομοιόμορφο διαφανές αέριο. Αν ξετυλίγαμε την κοσμική ιστορία αντιστρόφως στον χρόνο, θα βλέπαμε το αέριο να γίνεται σταδιακά θερμότερο και τα άτομα να συγκρούονται μεταξύ τους όλο και πιο έντονα, έως ότου αρχίσουν να διασπώνται σε ατομικούς πυρήνες και ελεύθερα ηλεκτρόνια – δηλαδή, σε πλάσμα. Έπειτα θα βλέπαμε τα άτομα ηλίου να συγκρούονται και να διασπώνται σε πρωτόνια και νετρόνια τα οποία, στη συνέχεια, επίσης θα συγκρούονταν και θα διασπώνταν στα δομικά συστατικά τους, τα κουάρκ. Κατόπιν θα διασχίζαμε το σύνορο της γνώσης μας και θα εισερχόμασταν στην επικράτεια της επιστημονικής εικασίας…»

Απόσπασμα από το βιβλίο του Max Tegmark, «ΤΟ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟ ΣΥΜΠΑΝ ΜΑΣ«, Εκδόσεις Τραυλός  

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου