ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Οι επιστήμονες κατάφεραν να δουν την αρχή της Μεγάλης Εκρηξης

oi-epistimones-kataferan-na-doyn-tin-archi-tis-megalis-ekrixis-2013417

Μια νύχτα του 1979, ένας νεαρός φυσικός, ο Αλαν Γκουθ, έμεινε ξάγρυπνος ατενίζοντας πέρα από τον κόσμο της γνωστής φυσικής. Προσπαθούσε να καταλάβει γιατί δεν υπάρχουν ίχνη εκείνων των πρώτων σωματιδίων που δημιουργήθηκαν κατά τη Μεγάλη Εκρηξη, το Big Bang. Αντ’ αυτού ανακάλυψε τι μπορεί να το προκάλεσε, τι έκανε δηλαδή το σύμπαν να εκραγεί. Ενα πιθανό στραβοπάτημα στη θεωρούμενη πορεία της κοσμικής εξέλιξης μπορεί να τροφοδότησε το Διάστημα με μια ξεχωριστή ενέργεια, η οποία ασκώντας μια απωθητική δύναμη έκανε το σύμπαν να διασταλεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του φωτός σε μία στιγμή τεράστιας βιαιότητας.

Tην περασμένη Δευτέρα, ο δρ Γκουθ φαίνεται να δικαιώθηκε. Ραδιοαστρονόμοι ανέφεραν ότι είδαν την αρχή της Μεγάλης Εκρηξης και ότι η υπόθεση του Γκουθ, γνωστή ως θεωρία του κοσμολογικού πληθωρισμού, φαντάζει σωστή. Χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια στον Νότιο Πόλο, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Τζον Κόβακ από το Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν στο Κέμπριτζ της Μασαχουσέτης, έψαχναν για σημάδια που θα τους βοηθούσαν να κατανοήσουν τι συνέβη κατά την πρώτη εκείνη στιγμή του κοσμικού χρόνου, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτό που εντόπισαν ήταν ρυτιδώσεις στο «ύφασμα» του Διαστήματος, τα λεγόμενα βαρυτικά κύματα, τη σφραγίδα δηλαδή ότι το σύμπαν τσαλακώθηκε βίαια όταν ήταν ακόμη πολύ νεότερο και από ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου.

Αν επιβεβαιωθεί, η ανακάλυψη αυτή θα αποτελέσει ορόσημο στην επιστήμη, και θα μπορούσε να συγκριθεί με την πρόσφατη ανακάλυψη πως η σκοτεινή ενέργεια ευθύνεται για τη διαστολή του σύμπαντος ή ακόμα και με την ανακάλυψη της ίδιας της Μεγάλης Εκρηξης. Αν πράγματι ισχύει αυτό που περιγράφεται στη θεωρία του κοσμολογικού πληθωρισμού, κάτι τέτοιο θα σήμαινε ότι το ορατό μας σύμπαν, το οποίο «καταλαμβάνει» 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός στο Διάστημα, με τις εκατοντάδες δισεκατομμύρια γαλαξίες του, αποτελεί ένα απειροελάχιστο κομμάτι ενός μεγαλύτερου κόσμου του οποίου το μέγεθος, την αρχιτεκτονική και τη μοίρα αγνοούμε.

«Εμβρόντητος»

O δρ Κόβακ και οι συνεργάτες του αποκάλυψαν τα ευρήματα από το πείραμα BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) τη Δευτέρα, 17 Μαρτίου, σε επιστημονική ανακοίνωση στο Κέντρο Αστροφυσικής και σε μια σειρά δημοσιεύσεων στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal.

Ο δρ Γκουθ, 67 χρόνων σήμερα, δήλωσε «εμβρόντητος», λέγοντας ότι δεν περίμενε ποτέ μια τόσο τελεσίδικη επιβεβαίωση ενώ είναι ακόμη εν ζωή. «Με τη φύση χρειάζεται να σταθείς τυχερός», λέει ο δρ Γκουθ. «Και εμείς όπως φαίνεται ήμασταν».

Ενώ η πλειονότητα των επιστημόνων από τα μεγαλύτερα πανεπιστήμια του κόσμου δηλώνουν εντυπωσιασμένοι από τα ευρήματα της αμερικανικής ομάδας, άλλοι τονίζουν την ανάγκη επιβεβαίωσής τους μιας και τα νέα αποτελέσματα ξεπέρασαν τις προηγούμενες εκτιμήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) και άλλες υποθέσεις γύρω από το σύμπαν. «Περιμένουμε και βλέπουμε, πριν αρχίσουμε να πανηγυρίζουμε», λέει ο θεωρητικός φυσικός Λόρενς Κράους από το Πανεπιστήμιο της πολιτείας της Αριζόνας.

Η επιβεβαίωση όμως μπορεί και να μην αργήσει να έρθει. Μέσα στο 2014, η ευρωπαϊκή διαστημική αποστολή Planck θα ανακοινώσει και τα δικά της ευρήματα. Παράλληλα, πάνω από δέκα άλλες ομάδες επιστημόνων επιχειρούν παρόμοιες μετρήσεις από αερόστατα, βουνοκορφές ή από το Διάστημα.

Μια ξεχωριστή στιγμή

Οι φυσικοί σήμερα αποδέχονται την ύπαρξη τεσσάρων δυνάμεων στον κόσμο, αυτών της βαρύτητας, του ηλεκτρομαγνητισμού και των ασθενών και ισχυρών πυρηνικών δυνάμεων. Παρ’ όλα αυτά, εδώ και καιρό υποψιάζονται πως όλες αυτές είναι απλώς διαφορετικές εκφάνσεις μιας και μόνο ενοποιημένης δύναμης που κυβερνούσε το σύμπαν εκείνες τις πρώτες θερμές στιγμές της γέννησής του.
Ενώ το σύμπαν ψυχόταν, σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οι νόμοι της φύσης εξελίχθηκαν και η μία δύναμη άρχισε να διαχωρίζεται από την άλλη. Και εδώ ξεκινάει η θεωρία του δρ Γκουθ.

Κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, ένα ποτήρι νερό μπορεί να μείνει σε υγρή κατάσταση, ακόμη και αν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 0 βαθμούς Κελσίου, μέχρι όμως αυτό να διαταραχθεί, οπότε και ξαφνικά παγώνει εκλύοντας λανθάνουσα θερμότητα, θερμότητα δηλαδή την οποία έκρυβε μέσα του. Κατά τον ίδιο τρόπο, το σύμπαν θα μπορούσε να υπερψυχθεί και να παραμείνει σε αυτή την ενοποιημένη κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε αυτή την περίπτωση, το ίδιο το Διάστημα θα εμποτιζόταν με μια μυστηριώδη λανθάνουσα ενέργεια.

Εισάγοντάς την στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, αυτή η λανθάνουσα ενέργεια θα μπορούσε να δράσει σαν ένα είδος αντιβαρύτητας και το σύμπαν θα αυτοεκρηγνυόταν. Αυτό που εξελίχθηκε σε σύμπαν ξεπήδησε σαν μανιτάρι μέσα σε απειροελάχιστο χρόνο. Σχεδόν το ίδιο γρήγορα, αυτός ο παλμός καταλάγιασε, αφήνοντας πίσω του σωματίδια και ακτινοβολία.

Τα περισσότερα από τα εκατοντάδες μοντέλα που προκύπτουν από το αρχικό όραμα του δρος Γκουθ προτείνουν ότι ο κοσμολογικός πληθωρισμός, από στιγμής που δόθηκε το έναυσμα, θα είναι αέναος. Ακόμα και αν το δικό μας σύμπαν είναι σήμερα «βολεμένο» σε μια άνετη φιλόξενη διαστολή, ο υπόλοιπος κόσμος θα συνεχίσει να εκρήγνυται – μια ιδέα γνωστή ως πολυσύμπαν.

Και ενώ το μέλλον του κόσμου διαφαίνεται λαμπρό και καρπερό, μην μπείτε στον κόπο να αναρωτηθείτε για το ακόμη πιο μακρινό παρελθόν. Ισως ποτέ να μη μάθουμε τι συνέβη πριν από τον κοσμικό πληθωρισμό, στην πολύ αρχή του σύμπαντος, επειδή ο πληθωρισμός διέγραψε oτιδήποτε προϋπήρχε. Πιθανώς να έχουν σβηστεί για πάντα τα ίχνη όλου του χάους και των απρόβλεπτων στοιχείων της αρχέγονης εκείνης στιγμής.