Οι επιστήμονες έχουν διευρύνει εντυπωσιακά τις γνώσεις μας για το σύμπαν. Ωστόσο, παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί, αυτά που συνεχίζουμε να αγνοούμε είναι περισσότερα και πολλά θεμελιώδη ερωτήματα εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα. Το Science Illustrated εξετάζει δέκα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος και αξιολογεί το πόσο κοντά βρίσκεται ο άνθρωπος στη λύση τους.
1 – Τι υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη;
Σύμφωνα με την κλασική θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, ο χώρος και ο χρόνος δεν προϋπήρχαν, αλλά «σχηματίστηκαν» εκείνη ακριβώς τη στιγμή. Γι’ αυτό και οι αστρονόμοι απαντούσαν ότι το ερώτημα αυτό δεν έχει νόημα – είναι σαν να ρωτούσαμε τι υπάρχει βορειότερα του βορείου πόλου. Και όμως πολλοί θεωρητικοί φυσικοί προσπαθούν να διαμορφώσουν θεωρίες που θα δίνουν κάποια απάντηση σε αυτό το ερώτημα.
Σύμφωνα με την κλασική θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, ο χώρος και ο χρόνος δεν προϋπήρχαν, αλλά «σχηματίστηκαν» εκείνη ακριβώς τη στιγμή. Γι’ αυτό και οι αστρονόμοι απαντούσαν ότι το ερώτημα αυτό δεν έχει νόημα – είναι σαν να ρωτούσαμε τι υπάρχει βορειότερα του βορείου πόλου. Και όμως πολλοί θεωρητικοί φυσικοί προσπαθούν να διαμορφώσουν θεωρίες που θα δίνουν κάποια απάντηση σε αυτό το ερώτημα.
Τι γνωρίζουμε;
Η Μεγάλη Έκρηξη είναι μια καθιερωμένη θεωρία η οποία περιγράφει την εξέλιξη του σύμπαντος από το πρώτο σχεδόν εκατοστό του δευτερολέπτου μετά την εμφάνισή του μέχρι σήμερα. Ωστόσο, όσο περισσότερο πλησιάζουμε προς την επονομαζόμενη Εποχή του Πληθωρισμού, στη διάρκεια της οποίας εικάζεται ότι το βρεφικό σύμπαν διογκώθηκε ταχύτατα, καθώς και στην Εποχή Πλανκ, την αρχέγονη εποχή του εμβρυακού σύμπαντος, στη διάρκεια της οποίας οι τέσσερις γνωστές βασικές αλληλεπιδράσεις της φύσης ήταν ενοποιημένες, οι υπάρχουσες θεωρίες καταρρέουν. Από τη στιγμή λοιπόν που δεν έχει διατυπωθεί μέχρι σήμερα μια ικανοποιητική θεωρία κβαντικής βαρύτητας και ως εκ τούτου δεν γνωρίζουμε καν τι ακριβώς συνέβη τις πρώτες και απειροστά μικρές στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αντιλαμβάνεται κανείς ότι η προσπάθεια να διερευνηθεί τι την προκάλεσε ή τι προϋπήρχε αυτής είναι ακόμη δυσκολότερη.
Μία από τις σχετικές θεωρίες που έχουν προταθεί ονομάζεται «αιώνιος πληθωρισμός». Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η πληθωριστική φάση της εκθετικής διόγκωσης του σύμπαντος διαρκεί για πάντα και στη διάρκειά της σχηματίζονται συνεχώς νέα σύμπαντα τα οποία διαστέλλονται κ.ο.κ. Το δικό μας σύμπαν είναι ένα από τα ατέλειωτα πολλά σύμπαντα, τα άλλα, όμως, είναι τόσο μακριά από εμάς στο χρόνο και στο χώρο ώστε είναι αδύνατη κάθε επικοινωνία.
Η Μεγάλη Έκρηξη είναι μια καθιερωμένη θεωρία η οποία περιγράφει την εξέλιξη του σύμπαντος από το πρώτο σχεδόν εκατοστό του δευτερολέπτου μετά την εμφάνισή του μέχρι σήμερα. Ωστόσο, όσο περισσότερο πλησιάζουμε προς την επονομαζόμενη Εποχή του Πληθωρισμού, στη διάρκεια της οποίας εικάζεται ότι το βρεφικό σύμπαν διογκώθηκε ταχύτατα, καθώς και στην Εποχή Πλανκ, την αρχέγονη εποχή του εμβρυακού σύμπαντος, στη διάρκεια της οποίας οι τέσσερις γνωστές βασικές αλληλεπιδράσεις της φύσης ήταν ενοποιημένες, οι υπάρχουσες θεωρίες καταρρέουν. Από τη στιγμή λοιπόν που δεν έχει διατυπωθεί μέχρι σήμερα μια ικανοποιητική θεωρία κβαντικής βαρύτητας και ως εκ τούτου δεν γνωρίζουμε καν τι ακριβώς συνέβη τις πρώτες και απειροστά μικρές στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αντιλαμβάνεται κανείς ότι η προσπάθεια να διερευνηθεί τι την προκάλεσε ή τι προϋπήρχε αυτής είναι ακόμη δυσκολότερη.
Μία από τις σχετικές θεωρίες που έχουν προταθεί ονομάζεται «αιώνιος πληθωρισμός». Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η πληθωριστική φάση της εκθετικής διόγκωσης του σύμπαντος διαρκεί για πάντα και στη διάρκειά της σχηματίζονται συνεχώς νέα σύμπαντα τα οποία διαστέλλονται κ.ο.κ. Το δικό μας σύμπαν είναι ένα από τα ατέλειωτα πολλά σύμπαντα, τα άλλα, όμως, είναι τόσο μακριά από εμάς στο χρόνο και στο χώρο ώστε είναι αδύνατη κάθε επικοινωνία.
Άλλες θεωρίες, όπως η θεωρία του κυκλικού σύμπαντος, υποστηρίζουν ότι ο χώρος και ο χρόνος υπήρχαν πάντα και ότι η Μεγάλη Έκρηξη δεν είναι η απαρχή του χρόνου, αλλά μια «γέφυρα» προς μια προϋπάρχουσα εποχή, στη διάρκεια της οποίας το σύμπαν συστελλόταν. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, το σύμπαν ακολουθεί μια αέναη σειρά «κύκλων», συστελλόμενο μέχρι τη Μεγάλη Σύνθλιψη και επανεμφανιζόμενο σε μια νέα διαστελλόμενη Μεγάλη Έκρηξη.
Μπορούμε να έχουμε μια απάντηση;
Αυτές οι προσεγγίσεις δεν βασίζονται σε ένα στέρεο και κοινά αποδεκτό θεωρητικό/μαθηματικό πλαίσιο, ενώ η απαραίτητη επαλήθευσή τους με την παρατήρηση και το πείραμα είναι ιδιαίτερα δύσκολη, ίσως και αδύνατη. Κατά συνέπεια, η διατύπωση μιας επιστημονικής θεωρίας που θα δίνει απάντηση σε αυτό ερώτημα και θα διατυπώνει προβλέψεις, οι οποίες να μπορούν να επαληθευθούν πειραματικά, είναι ακόμη πολύ μακριά.
http://www.scienceillustrated.gr/
Αυτές οι προσεγγίσεις δεν βασίζονται σε ένα στέρεο και κοινά αποδεκτό θεωρητικό/μαθηματικό πλαίσιο, ενώ η απαραίτητη επαλήθευσή τους με την παρατήρηση και το πείραμα είναι ιδιαίτερα δύσκολη, ίσως και αδύνατη. Κατά συνέπεια, η διατύπωση μιας επιστημονικής θεωρίας που θα δίνει απάντηση σε αυτό ερώτημα και θα διατυπώνει προβλέψεις, οι οποίες να μπορούν να επαληθευθούν πειραματικά, είναι ακόμη πολύ μακριά.
http://www.scienceillustrated.gr/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου