Το επίπεδο μέλλον του Σύμπαντος

Πηγή: Ελευθεροτυπία, 7 Ιανουαρίου 2005

Τις ημέρες αυτές, ημέρες ευχών και προσδοκίας, ο άνθρωπος συνηθίζει να ασχολείται με το μέλλον. Οι προβλέψεις και οι εκτιμήσεις για το τι μας επιφυλάσσει η νέα χρονιά ποικίλλουν. Το ότι οι περισσότερες θα διαψευστούν, δεν φαίνεται να αποθαρρύνει τους επίδοξους προφήτες.

Σε αντίθεση όμως με το μέλλον του ανθρώπου, που εξαρτάται από τόσες παραμέτρους ώστε να παραμένει άγνωστο, το μέλλον του Σύμπαντος καθορίζεται από ένα μόνον μέγεθος: Τη σημερινή πυκνότητα της ύλης του. Η ίδια μάλιστα ρυθμίζει και τη γεωμετρική δομή του.

Όπως δέχεται η σύγχρονη κοσμολογία, το Σύμπαν είχε την αρχή του σε μια αδιανόητη, Μεγάλη Έκρηξη, πριν από περίπου 15 δισεκατομμύρια χρόνια. Από απειροελάχιστες διαστάσεις, άρχισε από τότε η συνεχής διαστολή και η ψύξη του. Ακόμη και σήμερα, οι γαλαξίες υπερνικούν τη βαρυτική έλξη, και απομακρύνονται με μεγάλη ταχύτητα. Για να υπερισχύσει κάποτε η βαρύτητα και να σταματήσει η διαστολή, η κοσμική μάζα πρέπει να έχει μια ελάχιστη πυκνότητα. Η «κρίσιμη» αυτή πυκνότητα υπολογίζεται θεωρητικά· και επειδή το Σύμπαν είναι αραιοκατοικημένο, εκφράζεται με ένα δεκαδικό αριθμό που έχει 30 μηδενικά μετά την υποδιαστολή!

Τα πράγματα τώρα είναι απλά, τουλάχιστον εκ πρώτης όψεως. Αν το Σύμπαν έχει πυκνότητα μεγαλύτερη από την κρίσιμη, τότε -όπως η επιφάνεια ενός μπαλονιού, που διαρκώς φουσκώνει- είναι «κλειστό» και πεπερασμένο. Σε λίγες δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, η βαρυτική έλξη θα υπερκεράσει την ορμή των γαλαξιών, και η κοσμική εξέλιξη θα αναστραφεί: Το Σύμπαν θα αρχίσει να συστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό, ενώ θα γίνεται ολοένα θερμότερο και πιο πυκνό. Κάποια στιγμή τα άστρα και οι πλανήτες, επιστρέφοντας ταπεινά στον αρχέγονο εαυτό τους, θα αποσυντεθούν σε ακτινοβολία, ηλεκτρόνια και πυρήνες. Δέσμιο πάντοτε των βαρυτικών δυνάμεων, το Σύμπαν θα καταλήξει, σε αντιδιαστολή με τη Μεγάλη Εκρηξη που το δημιούργησε, σε μια υπέρθερμη Μεγάλη Σύνθλιψη. Μια πραγματική, ανελέητη Δευτέρα Παρουσία! Οι πιο αισιόδοξοι πιστεύουν ότι αυτό ενδέχεται να οδηγήσει σε μια νέα Μεγάλη Αρχή, και το Σύμπαν θα αναγεννηθεί από την τέφρα του.

Η εκδοχή ενός κλειστού Σύμπαντος, και μάλιστα σε αέναους κύκλους, έχει μια αναμφισβήτητη αισθητική και φιλοσοφική ομορφιά. Δεν φαίνεται όμως να συμφωνεί με τα επιστημονικά δεδομένα. Αν «ζυγίσουμε» το Σύμπαν, υπολογίζοντας προσεγγιστικά την ύλη που περιέχεται στα άστρα, τους γαλαξίες ή τα μεσοαστρικά αέρια, φτάνουμε σε μια πυκνότητα που απέχει πολύ από την επιθυμητή: Είναι, ούτε λίγο ούτε πολύ, 50 φορές μικρότερη από την κρίσιμη, που θα οδηγούσε σε αναστροφή της διαστολής του!

Νέες ελπίδες για τη γεφύρωση του χάσματος πρόσφερε η ύπαρξη μιας αόρατης, «σκοτεινής» ύλης, που αποτελεί πια βεβαιότητα της αστροφυσικής. Αποδείχτηκε, δηλαδή, ότι το Σύμπαν που βλέπουμε είναι μικρό μόνον μέρος του πραγματικού! Στο αχανές κυριαρχεί μια άγνωστη μορφή ύλης, που δεν εκπέμπει φως· και μόνον υποθέσεις μπορεί να γίνουν για τη φύση της. Δεν παύει ωστόσο να ασκεί βαρυτικές δυνάμεις. Το πρόβλημα είναι ότι, ακόμα και με τη δική της συμβολή, η πυκνότητα του Σύμπαντος μόλις και φθάνει το 30% της κρίσιμης τιμής.

Όλες λοιπόν οι ενδείξεις πείθουν ότι το Σύμπαν είναι «ανοικτό». Η γεωμετρία του θυμίζει -σε δισδιάστατη αναλογία- μια σέλα αλόγου, που διαρκώς εκτείνεται· και το πεπρωμένο του ταυτίζεται με μια συνεχή και πληκτική διαστολή. Ενώ όμως η ζωή του είναι άπειρη, θα είναι μια ζωή κατ' ευφημισμόν. Οι πυρηνικές αντιδράσεις στα άστρα θα σβήσουν βαθμιαία, αφήνοντας πίσω τους διάφορα είδη στάχτης: αστέρες νετρονίων, μαύρες οπές και κάποια σωματίδια της ύλης. Το μέλλον ενός ανοικτού σύμπαντος είναι λοιπόν σκοτεινό και αφιλόξενο, και λίγο θα διαφέρει από την ανυπαρξία.

Μια συγκλονιστική όμως ανακάλυψη ήρθε και πάλι να ταράξει τα νερά. Όπως υποδεικνύει η παρατήρηση υπερκαινοφανών αστέρων, ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος, αντί να επιβραδύνεται, επιταχύνεται! Η αναπάντεχη αυτή διαπίστωση συνδέεται με την ύπαρξη μιας «σκοτεινής» ενέργειας, που ενεργεί απωστικά και υπερφαλαγγίζει τη βαρυτική έλξη. Μια καινούργια δυνατότητα αναδύεται έτσι για τη δομή -συνεπώς και για το μέλλον- του Σύμπαντος: Δεν είναι ούτε ανοικτό ούτε κλειστό· είναι ένα επίπεδο Σύμπαν!

Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγει και η διερεύνηση της κοσμικής ακτινοβολίας, που άφησε ως απόηχο η ίδια η Μεγάλη Έκρηξη· και αποκαλύπτει τα χαρακτηριστικά του Σύμπαντος σε ηλικία μόλις 400.000 ετών. Οι πρόσφατες λοιπόν μετρήσεις των διακυμάνσεών της από έναν ειδικό δορυφόρο, συνεπάγονται ότι η γεωμετρία του Σύμπαντος είναι κατά πάσα πιθανότητα επίπεδη. Σε αυτή όμως την περίπτωση, η μέση πυκνότητά του πρέπει να είναι ίση με την κρίσιμη, ή τουλάχιστον να διαφέρει ελάχιστα.

Πριν από λίγα χρόνια, ένα επίπεδο Σύμπαν είχε μικρή μόνο αποδοχή. Η ύπαρξη όμως της σκοτεινής ενέργειας, που αντιστοιχεί σε μια ισοδύναμη μάζα, προσθέτει στην πυκνότητα του Σύμπαντος τη διαφορά που λείπει και την εξισώνει με την κρίσιμη. Σε αγαστή σύμπτωση απόψεων φαίνεται άλλωστε να οδηγεί και η δημοφιλής, σε αντίθεση με την καθημερινότητά μας, θεωρία του πληθωρισμού. Σύμφωνα με την τολμηρή αυτή άποψη, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη το Σύμπαν υπέστη μια στιγμιαία, αλλά ιλλιγγιώδη διαστολή -μια διαστολή μέσα στη διαστολή!- που έκανε τη γεωμετρία του επίπεδη και ομαλή.

Το παραδοσιακό λοιπόν δίλημμα, αν το Σύμπαν είναι ανοικτό ή κλειστό, προς ώρας τουλάχιστον παραμερίζεται: Το Σύμπαν είναι επίπεδο. Καθώς εξακολουθεί να διαστέλλεται, μοιάζει με ένα ελαστικό σεντόνι που εκτείνεται επ' άπειρον και αραιώνει. Επειδή μάλιστα η σκοτεινή ενέργεια όλο και περισσότερο θα υπερφαλαγγίζει τη βαρύτητα, δεν αποκλείεται ο ρυθμός διαστολής να γίνει κάποια στιγμή εκρηκτικός.

Μια νέα, δυσοίωνη προοπτική ανοίγεται τότε για το μέλλον του Σύμπαντος. Στο τέλος του μπορεί να ενεδρεύει, όχι μια Μεγάλη Σύνθλιψη, αλλά ένα Μεγάλο Σχίσμα. «Και ιδού το καταπέτασμα του ναού εσχίσθη εις δύο από άνωθεν έως κάτω...» προφητεύει το κατά Ματθαίον. Κάποτε λοιπόν, υπό την τρομακτική ώθηση της σκοτεινής ενέργειας, οι γαλαξίες θα σχιστούν, τα ηλιακά συστήματα και οι πλανήτες θα διαλυθούν, και όλα τα υλικά σώματα -ακόμη και τα άτομα- θα αποσυντεθούν. Το τέλος του Χρόνου θα έχει σημάνει.

Ευτυχώς, ο κοσμικός αυτός Αρμαγεδδών αναμένεται σε δισεκατομμύρια, ίσως και τρισεκατομμύρια χρόνια. Πολύ νωρίτερα, ένα εντυπωσιακό φαινόμενο θα δηλώσει την ολοένα και ταχύτερη διαστολή: Ένας ένας οι γαλαξίες, που ανιχνεύουν σήμερα τα τηλεσκόπια, θα εξαφανιστούν από τον ορίζοντα. Την πικρή αυτή μοίρα δεν θα αποφύγει ούτε ο δικός μας γαλαξίας. Έσι, στον νυχτερινό ουρανό δεν θα φαίνεται κανένα αστέρι, και μεγάλη θα είναι ασφαλώς η απελπισία των ποιητών και των ερωτευμένων.

Πώς έτυχε όμως να επιλεγεί η πυκνότητα του Σύμπαντος με τόση αξιοθαύμαστη ακρίβεια, ώστε να συμπίπτει με την κρίσιμη; Μια απάντηση -αν θεωρηθεί απάντηση!- δίδει η περίφημη «ανθρωπική αρχή». Μόνο ένα παρόμοιο σύμπαν μπορεί να επιζήσει όσο χρόνο χρειάζεται, και περιέχει την ύλη που απαιτείται ώστε να σχηματιστούν άστρα και πλανήτες. Πληροί, δηλαδή, τις απαραίτητες προϋποθέσεις για να αναπτυχθούν νοήμονα όντα. Με αυτή την αλαζονική υπόθεση -ότι, δηλαδή, το Σύμπαν έγινε για να υπάρξουμε εμείς- ας δεξιωθούμε με κάποια αισιοδοξία τον νέο χρόνο. Ακόμα και αν δεν φανήκαμε άξιοι της μεγάλης τιμής που μας επιφυλάχθηκε, έχουμε πάντοτε ανάγκη την ελπίδα και το όνειρο.

Από τον ΓΙΩΡΓΟ ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΑΚΗ

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Θα καθυστερήσει η Κοσμική Ημέρα της Κρίσεως - Το Σύμπαν πιθανώς δεν θα σβήσει για τα επόμενα 24 δισεκατομμύρια χρόνια
Το Μεγάλο Σχίσμα: Μια νέα Κοσμική Ημέρα της Κρίσεως
Νέα μελέτη δείχνει ότι στο τέλος του Σύμπαντος θα θρυμματιστούν τα πάντα
Το σύμπαν μπορεί να τελειώσει με ένα Μεγάλο Σχίσμα
Home