ΚΟΣΜΟΣ

Μεγάλη σύμπτηξη ή αέναη επέκταση;

Οι τοιχογραφίες των σπηλαίων του Λασκό, οι πέτρινοι όγκοι του Στόουνχεντζ και οι μυστηριώδεις απεικονίσεις του Αβορίγινων της Αυστραλίας, μαρτυρούν την ανάγκη του ανθρώπου να ερμηνεύσει τον κόσμο και την ύπαρξή του. H σύγχρονη αναζήτηση ξεκινά ουσιαστικά το 1917, με τη διατύπωση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας από τον Αϊνστάιν, που εξηγούσε πώς η ύλη και η ενέργεια μεταβάλλουν τον χωροχρόνο παράγοντας βαρύτητα.

Ο Αϊνστάιν ανακάλυψε ότι το σύμπαν είναι ασταθές, σύμφωνα με τη θεωρία του, και κινδυνεύει να καταρρεύσει από την ίδια του τη βαρύτητα. Οι αστρονόμοι, όμως, είχαν πεισθεί ότι το σύμπαν είναι σταθερό. O Αϊνστάιν πρόσθεσε την Κοσμολογική Σταθερά, την οποία εισήγαγε αυθαίρετα, ώστε να εξισορροπήσει τις βαρυτικές δυνάμεις.

Το 1929, ο αστρονόμος Εντουιν Χαμπλ ανακάλυψε ότι το σύμπαν επεκτείνεται. O ουρανός ήταν γεμάτος από μακρινούς γαλαξίες, οι οποίοι απομακρύνονταν από εμάς, και ο ένας από τον άλλον, σαν να ωθούνταν από τη δύναμη μιας ισχυρότατης έκρηξης (μπιγκ μπανγκ). Το σύμπαν δεν ήταν λοιπόν σταθερό και έτσι δεν απαιτείτο εξισορροπητικός μαθηματικός παράγοντας. O Αϊνστάιν εγκατέλειψε την Κοσμολογική Σταθερά, χαρακτηρίζοντάς την το μεγαλύτερο σφάλμα του.

Αναζήτηση δύο αριθμών

Απηλλαγμένες από τη σταθερά, οι εξισώσεις που περιγράφουν το σύμπαν του Αϊνστάιν απλοποιούνται σημαντικά. H κοσμολογία μετετράπη σε αναζήτηση δύο αριθμών: της σταθεράς του Χαμπλ, η οποία θα μας αποκαλύψει την ταχύτητα επέκτασης του σύμπαντος και του ποσοστού μείωσης της επέκτασης αυτής, που θα μας πει εάν το σύμπαν θα εξακολουθήσει να επεκτείνεται για πάντα ή όχι. O δεύτερος αριθμός, γνωστός ως Παράμετρος Επιβράδυνσης, δείχνει το βαθμό παραμόρφωσης του σύμπαντος εξαιτίας της πυκνότητας του περιεχομένου του:

– Σε σύμπαν υψηλής πυκνότητας, το Διάστημα θα ακολουθήσει καμπύλη γύρω από το κέντρο του, αποκτώντας όψη σφαίρας. Τέτοιο σύμπαν θα διέκοπτε εν τέλει την επέκτασή του, συστελλόμενο και συνθλίβοντας το χώρο και το χρόνο, όπως και τους γαλαξίες και τα άστρα που βρίσκονται σε αυτό.

– Ενα σύμπαν χαμηλής πυκνότητας θα είχε, αντιθέτως, ανοιχτό σχήμα (σαν… σέλα αλόγου) και ατέρμονα επέκταση.

– Το λεγόμενο «σύμπαν Σταχτοπούτα», που τοποθετείται στο μέσον των παραπάνω εκτιμήσεων, διαθέτει ακριβώς την σωστή πυκνότητα, ώστε να επεκτείνεται αενάως, με ολοένα μειούμενο ρυθμό και σε κάποια στιγμή να διακόψει τη διαστολή του. Το σύμπαν αυτό χαρακτηρίσθηκε «επίπεδο» από τους κοσμολόγους και αποτελεί την ιδανικότερη λύση στις αναζητήσεις των επιστημόνων.

Οσο για το μέλλον του σύμπαντος, ποτέ δεν θα εξασφαλίσουμε συγκεκριμένη απάντηση στα ερωτήματά μας. «Είναι σαν να ρωτάμε εάν υπάρχει Θεός», λέει ο καθηγητής του Πανεπιστημίου Πρίνστον, Κιθ Σάνταγκ. H πρόβλεψη του μέλλοντος, σύμφωνα με το δρα Σάνταγκ, απαιτεί πίστη στην ικανότητα των απλών μαθηματικών μοντέλων να περιγράψουν το σύμπαν: «Δεν νομίζω ότι αντιλαμβανόμαστε πραγματικά τις λειτουργίες του σύμπαντος. Παρόλα αυτά, δεν έχουμε δικαίωμα να μεμψιμοιρούμε, καθώς ζούμε σε εκπληκτική ιστορική περίοδο. H επιστήμη της Φυσικής οδεύει σαφώς προς μία μεγάλη σύνθεση. H ζωή μου δεν θα μπορούσε να είναι πιο συναρπαστική».