Το Σύμπαν δημιουργήθηκε με μία Μεγάλη Έκρηξη ή μία Μεγάλη Ανάπαλση; Εκτύπωση
Επιστήμη - Επιστημονικά άρθρα
Πέμπτη, 07 Μάιος 2009 10:37

Όπως είναι πλέον ευρύτερα γνωστό, η σύγχρονη κοσμολογία δέχεται ότι το Σύμπαν δεν υπάρχει εδώ και άπειρο χρόνο, αλλά είχε μία αρχή. Η αρχή αυτή συμπίπτει με τη λεγόμενη Μεγάλη  Εκρηξη.

Επιβεβαιώσεις για τον τρόπο αυτό δημιουργίας του Σύμπαντος, προσέφεραν κατά τη διάρκεια του εικοστού αιώνα τρεις ομάδες παρατηρήσεων.  

Η πρώτη παρατήρηση είναι ότι το Σύμπαν διαστέλλεται.

 

Η δεύτερη ότι υπάρχει μία διάχυτη ακτινοβολία μικροκυμάτων, η οποία αποδείχθηκε ισότροπη, εμφανίζεται δηλαδή σαν να προέρχεται από όλες τις διευθύνσεις. Είναι η γνωστή  ακτινοβολία υποβάθρου ή ακτινοβολία των τριών βαθμών Κέλβιν και εξηγείται εύκολα αν δεχθούμε ότι αποτελείται από φωτόνια που απελευθερώθηκαν όταν η ύλη έγινε για πρώτη φορά διαφανής στην ακτινοβολία.

Η τρίτη επιβεβαίωση οφείλεται στην παρατηρούμενη αναλογία των χημικών στοιχείων, ή ακριβέστερα των ατομικών πυρήνων, στην πρωτογενή ύλη του Σύμπαντος, αναλογία που μπορεί να εξηγηθεί από τη μελέτη των πυρηνικών αντιδράσεων κατά την αρχική υπέρθερμη φάση, η οποία ακολούθησε την Μεγάλη Εκρηξη.  

Το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης υποστηρίζεται από πολλές παρατηρήσεις, αλλά και θεωρητικές προσεγγίσεις.

Όλοι μιλάνε για ένα “κοσμικό αβγό”. Τι σημαίνει κοσμικό αβγό; Σύνολο ύλης και ενέργειας συγκεντρωμένα σε ένα “σημείο”, πράγμα που αποτελεί πρόβλημα για τους κοσμολόγους. Με την Έκρηξη το αβγό έδωσε το σπέρμα, τη ζωή. Πότε έγινε η Μεγάλη Έκρηξη; Τότε που φάνηκε το φως.

Από τις πληροφορίες που μεταφέρει αυτό το φως οι επιστήμονες προσπαθούν να ανακαλύψουν τα γεγονότα κατά την Μεγάλη Έκρηξη, αλλά και πριν από αυτή!

Στην προσπάθεια ενοποίησης όλων των διασπασμένων σήμερα δυνάμεων του Σύμπαντος έρχεται η θεωρία των χορδών και των υπερχορδών.

Σύμφωνα  με την θεωρία αυτή ένα απλό σωματίδιο, όπως το ηλεκτρόνιο ή το κουάρκ, είναι σαφώς αντιληπτό ως μία παλλόμενη χορδή. Οι συχνότητες συντονισμού των διαφόρων σωματιδίων καθορίζουν τις ιδιότητές τους. Οι “δονήσεις” των χορδών πρέπει να λαμβάνουν χώρα μέσα σε έναν χωρόχρονο όχι των τεσσάρων διαστάσεων, αλλά των δέκα ή ένδεκα.

 Τελευταία, η θεωρία της Κβαντικής Βαρύτητας, έχει ως απώτερο σκοπό την ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων της Φύσης. Είναι γνωστή ως βαρύτητα βρόχων και κβαντική γεωμετρία, ως μία κβαντική θεωρία του χωροχρόνου, η οποία προσπαθεί να συμφιλιώσει τις φαινομενικά ασυμβίβαστες θεωρίες της κβαντομηχανικής και της γενικής σχετικότητας.   

Η κβαντική βαρύτητα βρόχων θεωρεί ότι ο χώρος και ο χρόνος είναι κβαντοποιημένοι και, ακριβώς όπως η ύλη, συγκροτούνται από ελάχιστες και διακριτές - δηλαδή κβαντισμένες - ποσότητες. Το χωροχρονικό, πλέον, συνεχές αντικαθίσταται από έναν κόσμο ο οποίος αποτελείται από μικροσκοπικά, αδιαίρετα “άτομα” χώρου και χρόνου, δηλαδή κβάντα χώρου και χρόνου, σε διαστάσεις Planck, οι οποίες αντιστοιχούν σε μία εποχή - πολύ κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη -  κατά την οποία η βαρύτητα ήταν ενοποιημένη με τις άλλες τρεις αλληλεπιδράσεις της φύσης, την ηλεκτρομαγνητική, την ισχυρή και την ασθενή πυρηνική.  

Η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας αίρει την ανωμαλία της συγκέντρωσης της υλοενέργειας σε ένα σημείο χωρίς διαστάσεις και επομένως την κατάρρευση των φυσικών νόμων στην αρχή της δημιουργίας. Επομένως είναι δυνατή η περιγραφή φυσικών γεγονότων και πριν την αρχή της δημιουργίας. Άρα δεν μιλάμε πλέον για μία Μεγάλη Έκρηξη, αλλά για μία Μεγάλη Ανάπαλση! 

 

Στην προσπάθεια προσομοίωσης της εξέλιξης του Σύμπαντος διαπιστώθηκε ότι τα αποτελέσματα συμφωνούσαν με τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, χωρίς να εμφανίζεται η ασυνέχεια στην αρχή της Μεγάλης Έκρηξης.

Καθώς, δηλαδή, επιχειρούσαν την σύνθλιψη του Σύμπαντος και η ύλη συγκεντρωνόταν σιγά-σιγά σε χώρο διαστάσεων του Planck, η σύνθλιψη του αρχικού Σύμπαντος και επομένως η κατάρρευσή του σταμάτησε και εμφανίστηκε μία Ανάπαλση (Αναγέννηση), από την οποία προήλθε ένα καινούριο Σύμπαν!

Αυτό εξηγείται από το ότι τα κβάντα του χώρου και του χρόνου δεν επιτρέπουν τη συμπίεση της υφής τους πέραν ενός ορισμένου σημείου. Έτσι εμφανίζεται μία Μεγάλη Ανάπαλση του συστελλόμενου προ-Σύμπαντος και μέσω ενός ιδιαίτερου κοσμικού γεγονότος εμφανίζεται το νέο διαστελλόμενο Σύμπαν, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. 

Με τον τρόπο αυτό εξηγείται και ο Πληθωρισμός στις αρχικές στιγμές, δηλαδή η πολύ γρήγορη διαστολή του Σύμπαντος. Η μικρή περίοδος κβάντωσης των φυσικών φαινομένων και ο πληθωρισμός για πρώτη φορά προβλέπονται από τη θεωρία.

Βέβαια, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, ένα μεγάλο μέρος πληροφοριών του προσύμπαντος που υφίσταται την Ανάπαλση δεν μεταφέρονται στο νέο Σύμπαν, λόγω στατιστικών διακυμάνσεων, οι οποίες συνοδεύουν την κβαντική περίοδο ενός φυσικού συστήματος. 

Το ερώτημα που τίθεται εδώ είναι: Χάνονται όντως οι πληροφορίες του προ- σύμπαντος το οποίο υφίσταται την Ανάπαλση, χωρίς να μεταφέρονται στο νέο Σύμπαν ή αποθηκεύονται στη Συμπαντική Μνήμη από την οποία μπορούν να ανακληθούν από τη συνειδητότητα;

Έτσι, η θεωρία της Μεγάλης Ανάπαλσης βγάζει τους επιστήμονες από τη δύσκολη θέση της γέννησης του Σύμπαντος από το “τίποτε”, με την Μεγάλη Έκρηξη, και καταργεί την αδυναμία της προσέγγισης των γεγονότων στις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του, αλλά και πριν απ’ αυτή, τα οποία δεν ακολουθούν τους γνωστούς φυσικούς νόμους.

Όπως και να έχουν τα πράγματα, πάντως, είναι πολύ ενδιαφέρουσα η δυνατότητα μίας θεωρίας να πραγματεύεται την φυσική πραγματικότητα πριν τη δημιουργία του Σύμπαντος, κατά τις αρχικές στιγμές της δημιουργίας και μετά μέσα στον χρόνο.

Άλλωστε αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο προχωράει η Επιστήμη!                  

Έχουμε ακόμη πολλά να ανακαλύψουμε, ώστε να κατανοούμε όλο και περισσότερο το θέμα της δημιουργίας! 

Σταμάτης  Τσαχάλης