του Σταμάτη Τσαχάλη Το 1983 ο Alexander Vilenkin του Πανεπιστημίου του Tufts πρόβαλε μία αξιοπερίεργη γνώμη ότι περίπου όλα τα πληθωριστικά μοντέλα είναι "αιώνια". 'Οταν το πρόγραμμα αρχίσει, δεν σταματάει ποτέ.
Η διαστολή είναι σαν μία αλυσιδωτή αντίδραση, η οποία σταματώντας σε μία περιοχή του διαστήματος ξεκινάει αμέσως σε μια άλλη, για να δημιουργήσει έναν απεριόριστο αριθμό κόσμων.
O Vilenkin συνέχισε να εξερευνά τις περιπλοκές αυτής της ιδέας, όπως έκαναν ο Andrei Lind του Stanford και Alan Guth του MIT. Θεωρούν το σύμπαν σαν ένα "αυτο-αναπαραγόμενο φράκταλ". Λένε: "ζούμε σε μία από τις φυσσαλίδες με ιδιότητες που οδηγούν στη ζωή, ενώ άλλες είναι δυνατό να διαφέρουν τελείως από τις δικές μας". Κορόιδευαν εκείνους που συζητούσαν για την "ανθρωπική αρχή" (την έννοια ότι οι πιθανές αρχικές καταστάσεις του σύμπαντος περιορίζονται μόνο σ' εκείνες που επιτρέπουν την εξέλιξη ζωής). Με τη διαστολή δεν μιλάμε πλέον για μεταφυσική, αλλά για φυσική. Φαίνεται πολύ πιο αληθοφανές ότι το σύμπαν ήταν το αποτέλεσμα μιας μαζικής αναπαραγωγής, παρά ένα σύμπαν δημιουργημένο από ένα μοναδικό κοσμικό συμβάν. Πάντα μένει βέβαια το ερώτημα: "τί ήταν εκείνο που γέννησε το υλικό, το οποίο αρχικά προκάλεσε τη διαστολή;".
Η διαστολή δεν εξηγεί το πώς άρχισε το σύμπαν ούτε το αποδεικνύει. Παρέχει όμως ένα φυσικό μηχανισμό που παίρνει ένα υποατομικό φάσμα και δημιουργεί μία τεράστια περιοχή χωρο-χρόνου γεμάτη με ύλη. 'Ετσι η διαστολή περιορίζει την ερώτηση για την προέλευση του σύμπαντος στην ερώτηση για το πώς βρέθηκε αυτό το υποατομικό φάσμα.
Το Σύμπαν γίνεται εκπυρωτικό
Τον Μάρτιο του 2001 ο Jostin Khoury και ο Paul Steinhardt του Πανεπιστημίου του Princeton μαζί με τον Neil Turok του Πανεπιστημίου του Cambridge και τον Burt Ovrut του Πανεπιστημίου της Pennsylvania αποκάλυψαν μια αρκετά σοβαρή εναλλαγή της διαστολής. Αυτό που ονόμασαν "εκπυρωτικό μοντέλο", προερχόμενο από τον Ελληνικό όρο "εκπύρωση" που σημαίνει γενική ανάφλεξη, βασίζεται σ' αυτό που ονομάζεται Θεωρία Μ -η τελευταία και πολύ βασική εκδοχή της Θεωρίας των Υπερχορδών.
Σύμφωνα με τους ακολουθούντες αυτή τη θεωρία ο κόσμος μας ενδέχεται να απλώνεται σε μία τρισδιάστατη μεμβράνη σχήματος ελάσματος φύλλου ή μεμβράνης που επιπλέει πάνω σε 5η κρυμένη διάσταση (με τέταρτη διάσταση τον χρόνο). Η θεωρία αυτή επίσης αξιώνει την ύπαρξη έξι ακόμη διαστάσεων, αλλά δεμένων σε εξαιρετικά μικρούς κύκλους μικρότερους από την ακτίνα ενός πρωτονίου.
Στο εκπυρωτικό σχήμα η κινητική δύναμη που προκαλεί την εξάπλωση του σύμπαντος δεν προέρχεται από τη διαστολή, αλλά από τη σύγκρουση μεταξύ του κόσμου μας και ενός άλλου παράλληλου κόσμου, από μια αδιόρατη διάσταση. Αυτό το σενάριο δεν έρχεται σε αντίφαση με τον ισχυρισμό της εξάπλωσης και ψύξης του σύμπαντος από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτό που η θεωρία κάνει είναι να διορθώσει τις υποθέσεις των πρώτων στιγμών, προσφέροντάς μας μια διαφορετική εξήγηση για το τί προκάλεσε την "Έκρηξη" στην Μεγάλη ΄Εκρηξη.
Αυτή η θεωρία, λένε, στέκεται καλύτερα αλλάζοντας απλά το πρόθεμα μιας παραμέτρου. Ονόμασαν αυτό "το βελτιωμένο σενάριο", "Εκπυρωτικό Σύμπαν".
Πεμπτουσιώδης διαστολή ή η πιό τέλεια μορφή της διαστολής;
Οι Κοσμολόγοι πιστεύουν τώρα ότι περίπου τα δύο τρίτα της ύλης που σχηματίζει το σύμπαν συνίσταται από την μυστηριώδη "σκοτεινή ενέργεια" χωρίς να συγχέεται με την εξ ίσου πολύπλοκη αν και λιγότερο άφθονη σκοτεινή ύλη. 'Ενα υποψήφιο στοιχείο αυτής της σκοτεινής ενέργειας, που σπρώχνει το σύμπαν να διευρύνεται όλο και πιό γρήγορα, είναι μια υποθετική μορφή ύλης που πλημμυρίζει όλο το διάστημα και ονομάζεται πεμπτουσία. 'Οπως η διαστολή έτσι και η πεμπτουσία φαίνεται ότι άρχισε κατά κάποιο τρόπο όταν το σύμπαν είχε ήδη ζωή μόλις 10 - 35 δευτερολέπτων. Επίσης, οδηγείται από ένα βαθμωτό πεδίο του οποίου η ενέργεια παραλλάζεται βαθμηδόν. Κατά τον Paul Steinhardt του Princeton η ομοιότητα δεν είναι συμπτωματική διότι η ιδέα είχε πρότυπο τη διαστολή. Η μεγάλη διαφορά έγκειται στην ενέργεια και στη διαβάθμιση του χρόνου. Η διαστολή επέρχεται ταχέως με μεγάλη ενέργεια ενώ το βαθμωτό πεδίο που είναι υπεύθυνο για την πεμπτουσία δρά σε πολύ χαμηλότερες ενέργειες σε ένα πολύ μικρότερο πλαίσιο χρόνου. Ο Steinhardt λέει: "φαίνεται σαν το σύμπαν να βρίσκεται μεταξύ δύο περιόδων κοσμικής επιταχύνσεως". O Alan Guth του ΜΙΤ λέει: "η συνήθως παρατηρούμενη επιτάχυνση του σύμπαντος -εάν βέβαια είναι πραγματική και φαίνεται να είναι έτσι- παρέχει άμεση απόδειξη ότι η βαρύτητα μπορεί να ενεργήσει απωθητικά". Αυτό τώρα μας δίνει περισσότερη πεποίθηση στο ότι η διαστολή είναι σωστή.
Μερικοί όμως πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρχει μια ισχυρότερη σύνδεση μεταξύ της διαστολής και της πεμπτουσίας. Το 1999 ο Alexander Vilenkin του Πανεπιστημίου Tufts και ο James Peebles του Princeton εξέφρασαν τη γνώμη ότι το ίδιο βαθμωτό πεδίο ίσως να μπορεί να μεταδώσει κίνηση στην διαστολή και στην πεμπτουσία. Η αρχική έννοια αυτού του προτύπου είναι ότι το πεδίο που ευθύνεται για τη διαστολή λειτουργεί σε περιοχή υψηλής ενέργειας, αλλά η έντασή του μειώνεται ταχέως και τα αποτελέσματά του -καλυπτόμενα από άλλα πιό ενεργητικά φαινόμενα- δεν αρχίζουν να εμφανίζονται στην ιστορία του σύμπαντος, παρά μόνο αρκετά αργότερα.
Είναι η διαστολή του Σύμπαντος υπερφυσική;
Τί γίνεται αν η διαστολή έλθει σε κίνηση από δύο βαθμωτά πεδία αντί από ένα μόνο όπως συμβαίνει τυπικά στα περισσότερα κοσμολογικά πρότυπα; Η φυσικός Lisa Randall του ΜΙΤ θεωρεί την ιδέα λογική και λέει ότι τα βαθμωτά πεδία συχνά λειτουργούν σε αρμονία.
Η Randall λέει ότι "τα προηγούμενα πρότυπα διαστολής δεν είναι τόσο καλά προσπαθώντας να σταματήσουν τη διαστολή". "Το κυριότερο πράγμα που λείπει είναι ένας μηχανισμός διακοπής. Η ιδέα να υπάρχει ένα ξεχωριστό πεδίο για να σταματήσει η διαστολή φαίνεται να είναι μια δραματική βελτίωση". Η Randall και η Marin Soljacic, η τελειόφοιτη μαθήτριά της τότε, σχημάτισαν ομάδα με τον Alan Guth που ήταν ειδικός στην διαστολή, για να επινοήσουν αυτό που ονόμασαν "υπερφυσικό πρότυπο". Σ' αυτό το πρότυπο ένα πεδίο παρέχει την περισσότερη πυκνότητα της ενέργειας που χρειάζεται για να κινήσει τη διαστολή, ενώ ένα δεύτερο πεδίο ενεργεί σαν σκανδάλη για να τη σταματήσει. Ο Alan Guth εξηγεί: "νομίζουμε ότι λειτουργεί σαν ένα πριόνι που πηγαινοέρχετα". "Το πεδίο της ενέργειας συγκρατεί την μια άκρη ενώ το δεύτερο πεδίο πιέζει την άλλη άκρη με αυξανόμενη δύναμη σαν να πέφτει άμμος επάνω του. Τελικά ολόκληρο το σύστημα αναποδογυρίζει και η διαστολή σταματάε" (1).
Αναγνωρίζει ότι στην πραγματικότητα είναι δυνατό να υπάρχουν και περισσότερα από δύο βαθμωτά πεδία σε λειτουργία. Ο Guth υποστηρίζει ότι "υπερμεγέθη πρότυπα συνήθως διαθέτουν μεγάλο αριθμό βαθμωτών πεδίων". "Σ' αυτή την περίπτωση υπερφυσική διαστολή μπορεί να είναι μια βελτίωση του status quo".
Για να βρούμε αν αυτό το πρότυπο είναι σωστό, πρέπει να εξακριβώσουμε την ύπαρξη μιας απότομης κορυφής στα βραχέα κύματα του φάσματος της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου του σύμπαντος. Για τεχνικούς λόγους η ανίχνευση αυτού του μεγίστου δεν είναι εύκολη. Αλλά η υπερφυσική διαστολή προβλέπει τη δημιουργία πρωταρχικών μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν πολύ πρίν τη δημιουργία άλλων σχηματισμών. Μελέτες που δείχνουν τη δημιουργία γαλαξιών να σπέρνονται από μαύρες τρύπες, μπορούν να υποστηρίξουν το υπερφυσικό πρότυπο πριν την αποπεράτωση της δύσκολης μέτρησης μικροκυμάτων.
'Ισως χρειασθούμε μία θεωρία που θα μπορούσε να ονομαστεί "κβαντική βαρύτητα" για να εννοήσουμε πραγματικά τον μηχανισμό που κινεί την διαστολή.
Τελικά μπορεί να χρειασθεί να περιγράψουμε τη διαστολή με όρους χορδών.
(1) "Το βαθμωτό πεδίο της αντιβαρύτητας είναι ανάλογο προς μιά μπίλλια που κοιλάει σε ένα ημισφαιρικό κύπελλο. 'Οταν η δυναμική ενέργεια ενός πεδίου φτάνει στο μέγιστο, πράγμα που αντιστοιχεί στην μπίλλια όταν αυτή βρίσκεται στο χείλος του κυπέλλου τότε επέρχεται η διαστολή που προκαλεί μια περιοχή του χωρο-χρόνου να μεγαλώνει εκθετικά σε μέγεθος. Καθώς η κινητική ενέργεια του πεδίου μετατρέπεται σε ακτινοβολία, κατά τον ίδιο τρόπο που η δυναμική ενέργεια της μπίλλιας μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια και θερμότητα όταν αυτή πέφτει, η διαστολή σταματάει και το σύστημα εντός ολίγου ακινητοποιείται."
Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε την Javascript για να τη δείτε.
Ημερομηνία καταχώρησης: 5.1.2008 |