|
Μια ομάδα φυσικών έχει υποστηρίξει ότι η γνώση που έχουμε για
τον πρώιμο Κόσμο μπορεί να περιέχει την υπογραφή ενός χρόνου πριν από το
Big Bang.
Η ανακάλυψη αυτή προέρχεται από τη μελέτη του Κοσμικού
Υποβάθρου Μικροκυμάτων (CMB), το φως που εκπέμφθηκε όταν το σύμπαν ήταν
ακριβώς 380.000 ετών.
Το μοντέλο τους μπορεί να βοηθήσει ώστε να εξηγήσει γιατί
έχουμε την αίσθηση ότι ο χρόνος κινείται σε μια ευθεία γραμμή από το χθες
στο αύριο.
Οι λεπτομέρειες της μελέτης τους έχουν υποβληθεί προς
δημοσίευση στο Physical Review
Letters.
Η CMB είναι η ακτινοβολία λείψανο που γεμίζει ολόκληρο τον Κόσμο και
θεωρείται ως το πιο σημαντικό αποδεικτικό στοιχείο για το Big Bang.
Αν και αυτό το υπόβαθρο των μικροκυμάτων είναι συνήθως ομαλό, ο δορυφόρος
Cobe το 1992 ανακάλυψε μικρές διακυμάνσεις που θεωρήθηκαν ως οι σπόροι από
τους οποίους προήλθαν τα σμήνη των γαλαξιών που βλέπουμε στο σημερινό
κόσμο.
Ο Δρ Adrienne Erickcek, και οι συνάδελφοι του από το Τεχνολογικό
Ίδρυμα της Καλιφόρνιας (Caltech), θεωρούν τώρα ότι αυτές οι διακυμάνσεις περιέχουν
κάποιους υπαινιγμούς ότι ο Κόσμος μας "φούσκωσε" από έναν προηγούμενο.
Τα δεδομένα τους προέρχονται από τον δορυφόρο Ανισοτροπίας Μικροκυμάτων
Wilkinson της NASA (WMAP), ο οποίος έχει μελετήσει την ακτινοβολία CMB από την
εκτόξευση
του το 2001.
Το μοντέλο τους προτείνει ότι θα μπορούσαν να
δημιουργηθούν αυθόρμητα νέα σύμπαντα από το φαινομενικά κενό διάστημα.
Είναι δε εκπληκτικό ότι από το εσωτερικό μητρικό σύμπαν, το γεγονός της
δημιουργίας δεν θα ήταν θεαματικό.
Βέλος του χρόνου
 Περιγράφοντας την εργασία της ομάδας σε μια συνεδρίαση της
Αμερικανικής
Αστρονομικής Ένωσης (AAS) στο Σαιντ Λούις του Μισσούρι, ένας από τους συντάκτες
της ανακοίνωσης ο καθηγητής Sean Carroll εξήγησε ότι "θα μπορούσε να
σχηματιστεί ένα σύμπαν
μέσα σε αυτό το δωμάτιο και να μην το ξέραμε ποτέ".
Η πηγή της έμπνευσης για τη θεωρία τους δεν ήταν να εξηγηθεί απλώς ότι το
σύμπαν αναδύθηκε με ένα Big Bang, πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά
ήταν η προσπάθεια να εξηγηθεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στη φυσική -
γιατί ο χρόνος φαίνεται να προχωράει προς μια κατεύθυνση.
Οι νόμοι που κυβερνούν τη φυσική σε μια μικροσκοπική κλίμακα είναι
απολύτως αντιστρέψιμοι, αν και, όπως σχολίασε ο Carroll,
"κανένας δεν είναι μπερδεμένος για το ποιο είναι χθες και ποιο είναι
αύριο".
Οι φυσικοί έχουν από καιρό κατηγορήσει αυτήν την μονόδρομη κίνηση του
χρόνου,
γνωστή ως "βέλος του χρόνου" σε έναν φυσικό νόμο, γνωστό ως δεύτερο
νόμο της θερμοδυναμικής, ο οποίος επιμένει ότι τα συστήματα κινούνται
κατά τη διάρκεια του χρόνου από την τάξη προς την αταξία ή την αύξηση της
εντροπίας.
Αυτός ο νόμος είναι τόσο θεμελιώδης στη φυσική που ο πρωτοπόρος
αστρονόμος Arthur Eddington επέμεινε ότι "εάν η θεωρία σας βρεθεί
να είναι αντίθετη στο δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής τότε δεν μπορώ να
δώσω καμία ελπίδα στη θεωρία σας."
Ο δεύτερος νόμος δεν μπορεί να περάσει απαρατήρητος, όμως ο Carroll
επισήμανε ότι εξαρτάται από μια σημαντική υπόθεση - ότι ο Κόσμος άρχισε τη
ζωή του με μία ομαλή κατάσταση".
Γι αυτό και η κατανόηση αυτού του πιο θεμελιώδους από τους νόμους της
Φυσικής, είναι πολύ σημαντική για τους κοσμολόγους.
Πριν από το Bang
Στην παρουσίασή του, η αστρονόμος Adrienne Erickcek του Caltech εξήγησε ότι
η δημιουργία
ενός
Big Bang στο ψυχρό διάστημα ενός προηγούμενου σύμπαντος, το
νέο σύμπαν αρχίζει τη ζωή του ακριβώς με μια τέτοια τάξη, με μία
οργανωμένη κατάσταση.
Η συνέπεια αυτού του γεγονότος (της γέννησης του σύμπαντος με μία τάξη)
είναι η φαινόμενη κατεύθυνση του χρόνου - και το γεγονός ότι είναι δύσκολο να
ξαναγυρίσει ένα σπασμένο ποτήρι στην προηγούμενη κατάσταση του - είναι η
φαινομενική κατεύθυνση του χρόνου.
Πολύς δρόμος φυσικά μένει μέχρι να τελειοποιηθεί η θεωρία: η πρώτη προτεραιότητα των
ερευνητών θα είναι να υπολογίσουν τις πιθανότητες να εμφανιστεί ένα νέο
σύμπαν από ένα προηγούμενο.
Στο μεταξύ, η ομάδα έχει στραφεί να μελετήσει τα αποτελέσματα από τον
δορυφόρο WMAP.
Οι λεπτομερείς μετρήσεις που έγιναν από το δορυφόρο έχουν δείξει ότι οι
διακυμάνσεις στο Κοσμικό Υπόβαθρο των Μικροκυμάτων είναι περίπου 10%
εντονότερες σε
μια πλευρά του ουρανού από ότι στην άλλη.
Ο
Sean Carroll παραδέχθηκε ότι αυτό ακριβώς μπορεί να είναι μια σύμπτωση, αλλά
επισήμανε ότι μια φυσική εξήγηση για αυτήν την απόκλιση θα ήταν, εάν αυτή
η απόκλιση αντιπροσώπευε μια δομή η οποία κληρονομήθηκε από το μητρικό
Σύμπαν.
Εν τω μεταξύ, ο Carroll ώθησε τους κοσμολόγους να διευρύνουν
τους ορίζοντές τους: "Εκπαιδευόμαστε για να πούμε ότι δεν υπήρχε
κανένας χρόνος πριν από το Big Bang, όταν πρέπει να πούμε ότι δεν ξέρουμε
εάν υπήρξε τίποτα - ή εάν υπήρξε, τι ήταν αυτό."
Εάν λοιπόν η ομάδα του Caltech έχει δίκιο, τότε έχουμε ήδη την πρώτη
πληροφορία για το τι υπήρχε πριν από το δικό μας σύμπαν.
 Δεν δέχεται τον πληθωρισμό
Πριν από σχεδόν 30 χρόνια ο Alan Guth, τελειόφοιτος τότε στο ΜΙΤ, συνέλαβε την ιδέα του πληθωριστικού σύμπαντος. Επρόκειτο για μια
επαναστατική θεωρία η οποία έδινε απαντήσεις σε πολλά θεμελιώδη ερωτήματα
της κοσμολογίας και ειδικότερα σε ό,τι αφορά την εκπληκτική, για το
μέγεθός του, ομοιομορφία του Σύμπαντος. Σύμφωνα με τη θεωρία του Guth, το
Σύμπαν (ο χώρος, ο χρόνος και η ύλη) άρχισε να διαστέλλεται με μια ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του φωτός.
Έτσι το νεογέννητο Σύμπαν
σε διάστημα μικρότερο των 30 δευτερολέπτων μετά τη Μεγάλη Έκρηξη αύξησε
την περίμετρό του κατά 100 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων φορές. Το πληθωριστικό
μοντέλο εξηγεί την επίπεδη μορφή του Σύμπαντος και τον λόγο για τον οποίο
περιοχές που είναι απομακρυσμένες - και δεν έχουν καμία σχέση και
«επικοινωνία» - μοιάζουν πολύ. Η θεωρία αναφέρει ότι όταν αυτές οι περιοχές
δημιουργήθηκαν ήταν γειτονικές και άρα είχαν ίδια χαρακτηριστικά, αλλά
αμέσως μετά απομακρύνθηκαν μεταξύ τους με ταχύτητα ανώτερη του φωτός.
Τώρα ο
Benjamin Wandelt, καθηγητής της φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις,
αμφισβητεί τη θεωρία του Guth, ο οποίος είναι σήμερα καθηγητής στο ΜΙΤ. Ο
Wandelt πραγματοποίησε μελέτες στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων και
υποστηρίζει ότι τα αποτελέσματα των ερευνών του δείχνουν ότι η θεωρία του
πληθωρισμού είναι ανεπαρκής αν όχι απορριπτέα. Ο ερευνητής υποστηρίζει ότι
άρχισε να ερευνά τη θεωρία για να ανακαλύψει τυχόν λάθη και «ψεγάδια» και
γι΄ αυτό εξέτασε κάθε παράμετρό της με τη σειρά.
"Χρειάστηκε να μελετήσω
όλη την αλυσίδα. Το πρώτο φαινόμενο, το αμέσως επόμενο, αυτό που
επακολούθησε κ.ο.κ.", αναφέρει ο Wandelt, τη μελέτη του οποίου δέχτηκε να
δημοσιεύσει η επιθεώρηση Ρhysical Review Letters, η οποία θεωρείται η πιο
έγκυρη του χώρου της Φυσικής, γι΄ αυτό και δημιουργήθηκε θόρυβος στην
επιστημονική κοινότητα.
|
