Κυριακή 3 Ιουλίου 2011

Το σύμπαν έχει αρχή




Σε παλαιότερες εποχές, υπήρχαν θεωρίες για ένα «αιώνιο» και «άναρχο» σύμπαν, ή για ένα σύμπαν «παλλόμενο» που συρρικνώνεται και ξανα - εκτείνεται. Σχετικά πρόσφατα όμως, οι κοσμολόγοι ανακάλυψαν νέα στοιχεία για το Σύμπαν, που καταργούν τις δύο αυτές θεωρίες, και απομένει μόνο η   άποψη, που ανέκαθεν μιλούσε για σύμπαν με αρχη  του χωροχρόνου.



Το 2002 ο δορυφόρος ΜΑΡ βοήθησε τη NASA να ανακαλύψει ένα σχηματισμό «θερμών σημείων», που σύμφωνα με την αμερικανική Υπηρεσία Διαστήματος, αποδεικνύει ότι το Σύμπαν επιταχύνεται. Αυτό σημαίνει ότι η «σκοτεινή ενέργεια» - η μοναδική δύναμη που θα μπορούσε να προκαλέσει αυτήν την επιτάχυνση - υπάρχει και ότι το Σύμπαν επεκτείνεται τόσο γρήγορα που δεν μπορεί να καταρρεύσει από τη δύναμη της βαρύτητας. Έτσι, αποκλείεται το ενδεχόμενο της «Μεγάλης Συντριβής», αποδεικνύοντας λάθος τόσο τις θεωρίες ενός άναρχου σύμπαντος, όσο και αυτές που μιλούσαν για ένα παλλόμενο σύμπαν. Το σύμπαν θα επεκτείνεται για πάντα.



Δώδεκα μήνες χρειάστηκε το σκάφος Microwave Anisotropy Probe (MAP) της NASA για να δημιουργήσει το πρώτο λεπτομερές «πορτραίτο» του σύμπαντος όπως ήταν μόλις 380.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη Το MAP από απόσταση 1,5 εκ. χιλιομέτρων από την επιφάνεια της Γης, βρέθηκε σε προνομιακό σημείο συγκριτικά με τα επίγεια όργανα που είχαν χρησιμοποιηθεί μέχρι τώρα για την καταγραφή των διακυμάνσεων στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Με την βοήθεια των μετρήσεών του που είχαν 35 φορές μεγαλύτερη αναλυτικότητα σε σύγκριση με ό,τι είχε επιτευχθεί μέχρι τώρα, στις αρχές του 2003 οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσδιορίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την ηλικία του σύμπαντος. Είναι 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, με περιθώριο λάθους μόλις 1%.



Τα παραπάνω στοιχεία, αποδεικνύουν ότι το σύμπαν ούτε αιώνιο είναι, ούτε παλλόμενο, αλλά έχει μια αρχή. Και γνωρίζουμε με ακρίβεια πλέον πότε ξεκίνησε. Και εννοούμε αρχή στον χρόνο. Ή για να είμαστε πιο ακριβείς, εννοούμε ότι και ο χωροχρόνος είχε μια αρχή. Γιατί σύμφωνα με την θεωρία της Σχετικότητας, ο ίδιος ο χωροχρόνος, «είναι κάτι». Δεν είναι αφηρημένη έννοια, αλλά μια σαφώς υπαρκτή «οντότητα», που ορίζεται και μεταβάλλεται από την ύλη που περικλείει.



Όταν μιλάμε για την θεωρία της Σχετικότητας, δεν μιλάμε για τα αναπόδεικτα σημεία της. Μιλάμε για το θέμα της διαστολής του χωροχρόνου, το οποίο σαφώς μετρήθηκε, και είναι υπαρκτό, τόσο από τις διαφοροποιήσεις των ρολογιών των δορυφόρων, όσο και από τη διαφοροποίηση της τροχιάς του πλανήτη Ερμή σε σχέση με τη Νευτώνεια θεωρία.
Όσο απομακρύνεται η ύλη του Σύμπαντος, τόσο ξεχειλώνει ο χωροχρόνος μας. Και αυτό σημαίνει ότι κάποτε ξεκίνησε από ένα μικρό σημείο, στην αρχή του σύμπαντος, πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.



Ο Einstein, με την Γενική θεωρία της Σχετικότητας και με τις εξισώσεις πεδίου, συνέδεσε την μετρική του χωροχρόνου με το συνολικό ποσό ύλης-ενεργείας του Σύμπαντος, δηλαδή έδειξε ότι η γεωμετρία του χωροχρόνου επηρεάζεται από την ύλη-ενέργεια, αλλά και οι κινήσεις των υλικών σωμάτων καθορίζονται από την γεωμετρία αυτήν. Η λύση των εξισώσεων πεδίου, που πρότεινε ο Einstein, αντιστοιχούσε σε ένα στατικό Σύμπαν, άρα ένα Σύμπαν χωρίς ιστορία, σύμφωνα με το κλασικό ιδεώδες, που περιελάμβανε την αντιστρεπτότητα των διαδικασιών, άρα την συμμετρία ως προς τον χρόνο του παρελθόντος και του μέλλοντος. Αργότερα οι Friedmann και Lemaitre έδειξαν ότι ένα τέτοιο Σύμπαν είναι εξαιρετικά ασταθές και με την παραμικρή διαταραχή θα μπορούσε να καταστραφεί. Τελικώς έχουμε φθάσει στο αποδεκτό καθιερωμένο πρότυπο της Μεγάλης Έκρηξης, το οποίο υποστηρίζεται σταθερά από κρίσιμα πειραματικά δεδομένα, όπως η πειραματική επαλήθευση του νόμου του Hubble και της ακτινοβολίας υποβάθρου των 2.7 Κ.



Για το μοντέλο του πληθωριστικού σύμπαντος ο Prigogine τονίζει πως «Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενδιαφέροντα. Δείχνουν την δυνατότητα μιας μη αντιστρεπτής διαδικασίας που μετασχηματίζει την βαρύτητα σε ύλη». Σε ένα άλλο σημείο του γράφει: «Το ουσιώδες σημείο εδώ είναι ότι η γέννηση του Σύμπαντός μας δεν συνδέεται πλέον με μία ανωμαλία, αλλά με μία αστάθεια, ανάλογη με μία αλλαγή φάσεως ή με μία διακλάδωση». Και τονίζοντας την αναλογία ανάμεσα στην γεωμετρία και την ύλη, από τη μια, και στην ισοδυναμία μηχανικού έργου και θερμότητας, από την άλλη, δράττεται της ευκαιρίας να τονίσει την σημασία του δεύτερου θερμοδυναμικού νόμου, ο οποίος "σπάει " αυτήν την έννοια της ισοδυναμίας: το μηχανικό έργο μπορεί πάντα να μετατρέπεται σε θερμότητα, όμως το αντίστροφο δεν ισχύει. 'Ετσι και στην περίπτωση του χωροχρόνου και της ύλης: Ο μετασχηματισμός του χωροχρόνου σε ύλη αντιστοιχεί σε μία μη αντιστρεπτή εκλυτογενή διαδικασία, η οποία παράγει εντροπία. Η αντίστροφη διαδικασία, η οποία θα μετασχημάτιζε την ύλη σε χωρόχρονο, αποκλείεται. »



Η γέννηση λοιπόν του Σύμπαντος οφείλεται στον μετασχηματισμό του χωρόχρονου σε ύλη και μεταφράζεται σε μία έκρηξη της εντροπία
Ν. Μ.

Δεν υπάρχουν σχόλια: