Η λίστα ιστολογίων μου

Σάββατο, 28 Μαΐου 2011

Η γέννηση της ιδέας του κυκλικού σύμπαντος

Η ιδέα του κυκλικού σύμπαντος γεννήθηκε στις 19 Αυγούστου 1999, όταν τότε δόθηκε μια διάλεξη στο Πρίνστον από το θεωρητικό των χορδών Burt Ovrut. O Burt Ovrut μίλησε τότε για τη θεωρία Μ των χορδών, που ανέπτυξε ο Edward Witten μαζί με τον Petr Hořava. Σε αυτή την εκδοχή της θεωρίας των χορδών, ένα μικροσκοπικό κενό κατά μήκος μιας τέταρτης διάστασης χωρίζει τον καθημερινό τρισδιάστατο «κόσμο» μας -  όλα τα πράγματα που μπορούμε να δούμε – από έναν άλλο, απρόσιτο και τρισδιάστατο «κόσμο», τον οποίο δεν μπορούμε να νιώσουμε με τις αισθήσεις μας.
endless_universe-wide Σύμφωνα με την θεωρία τους, τα άτομα και το φως μπορούν να κινηθούν στις τρεις γνωστές διαστάσεις αυτού του κόσμου, όμως οι νόμοι της θεωρίας των χορδών απαγορεύουν την κίνηση τους στην πρόσθετη 4η διάσταση. O δεύτερος αντικριστός κόσμος διαθέτει τις δικές του μορφές ύλης και φωτός, αλλά ούτε αυτές μπορούν να διασχίσουν την πρόσθετη διάσταση. Το αποτέλεσμα είναι οι δύο κόσμοι να παραμένουν πλήρως απομονωμένοι ο ένας από τον άλλο, με μία εξαίρεση: αλληλεπιδρούν με τη μεσολάβηση της δύναμης της βαρύτητας.


O Ovrut βασιζόμενος στην υπόθεση ότι οι δύο διακριτοί κόσμοι διατηρούν μια σταθερή, αμελητέα απόσταση καθώς βρίσκονται στις δύο πλευρές της πρόσθετης διάστασης, περιέγραψε πώς αυτή η τολμηρή νέα ιδέα μπορεί να ερμηνεύσει πολλά επιμέρους γνωρίσματα των στοιχειωδών σωματιδίων.
Pau Steinhardt Οι Paul Steinhard και Neil Turok, που βρίσκονταν εκείνη την ημέρα στην διάλεξη του Burt Ovrut, σκέφτηκαν  λοιπόν το εξής: «Δεν θα μπορούσαν άραγε οι δύο κόσμοι να κινούνται κατά μήκος της πρόσθετης διάστασης; Και σε αυτή την περίπτωση, μήπως η Μεγάλη Έκρηξη δεν είναι τίποτε άλλο παρά η σύγκρουση ανάμεσα στους δύο κόσμους;»
Ήταν οι πρώτες σκέψεις – ερωτήσεις για το κυκλικό ή αέναο Σύμπαν.
Έτσι, σύμφωνα με τη θεωρητική εικόνα του Ovrut και τις ιδέες των Steinhard και Neil Turok η Μεγάλη Έκρηξη ίσως δεν είναι τελικά η «αρχή» του σύμπαντος, αλλά ένα γεγονός που μπορεί να ερμηνευτεί από τους νόμους της φυσικής και διαθέτει ένα «πριν» και ένα «μετά».
Μάλιστα εάν δεν υπήρξε κανένας πληθωρισμός για να διασκορπίσει και να αραιώσει την ύλη και τις δομές που σχηματίστηκαν αμέσως μετά τη σύγκρουση, και οι φυσικοί μπορούσαν να τις παρατηρήσουνε σήμερα, θα υπήρχε ενδεχομένως η δυνατότητα να αποκτήσουμε και άμεσες παρατηρησιακές αποδείξεις για όσα συνέβησαν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Σε εννοιολογικό επίπεδο, το κυκλικό μοντέλο διαφέρει από το καθιερωμένο μοντέλο σε τρία καίρια σημεία.
Πρώτον : η Μεγάλη Έκρηξη παύει να θεωρείται ως το μοναδικό και στιγμιαίο γεγονός που σήμανε τη γέννηση του χώρου και του χρόνου, και ερμηνεύεται ως σύγκρουση ανάμεσα σε δύο κόσμους. Πρόκειται για τη σκέψη που κάναμε αμέσως μετά την ομιλία του Ovrut.
Δεύτερον: η Μεγάλη Έκρηξη δεν είναι κάτι που συνέβη άπαξ. Οι δύο κόσμοι προσεγγίζουν ο ένας τον άλλον και συγκρούονται μεταξύ τους σε τακτά διαστήματα, ανά ένα τρισεκατομμύριο χρόνια περίπου. Έπειτα από κάθε έκρηξη δημιουργούνται νέες ποσότητες θερμής ύλης και ακτινοβολίας και ξεκινάει μία νέα περίοδος κοσμικής διαστολής, που οδηγεί στο σχηματισμό νέων γαλαξιών, αστέρων, πλανητών και ζωής.
Και τρίτον: η κατανομή των γαλαξιών και τα μοτίβα της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου που παρατηρούμε σήμερα καθορίστηκαν από πράγματα που συνέβησαν πριν από έναν κύκλο. Αντιστοίχως, αυτά που συμβαίνουν σήμερα προλειαίνουν το έδαφος για την κατανομή των γαλαξιών και της ακτινοβολίας στον επόμενο κύκλο.
Παρά τις θεμελιώδεις αυτές διαφορές, το κυκλικό μοντέλο αναπαράγει όλες τις επιτυχίες που έχει γνωρίσει μέχρι σήμερα η αντίπαλη πληθωριστική θεωρία.
Ένα κρίσιμο τεστ και για τα δύο μοντέλα είναι η σύνδεση τους με τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής. To πληθωριστικό μοντέλο αναδείχθηκε μέσα από τη θεωρία ότι η ύλη αποτελείται από αδιαίρετα σωματίδια που αλληλεπιδρούν μέσω δυνάμεων.
Το κυκλικό μοντέλο, αντίθετα, έχει ως αφετηρία του τις επαναστατικές ιδέες της θεωρίας των χορδών, μιας νέας προσέγγισης της θεμελιώδους φυσικής, που έχει κεντρίσει τις τελευταίες δεκαετίες το ενδιαφέρον κορυφαίων θεωρητικών. Οι βασικοί πυλώνες της θεωρίας των χορδών – ότι η ύλη αποτελείται από παλλόμενα αντικείμενα που μοιάζουν με χορδές και ο χώρος διαθέτει πρόσθετες, κρυφές διαστάσεις- δίνουν μια νέα γεωμετρική περιγραφή του σύμπαντος. H περιγραφή αυτή μας οδήγησε κατευθείαν στη διατύπωση του κυκλικού μοντέλου.
H επιστημονική κοινότητα μόλις άρχισε να σχεδιάζει εκείνες τις παρατηρήσεις που θα μπορέσουν ενδεχομένως να απαντήσουν στα ερωτήματα για την προέλευση και το μέλλον του σύμπαντος, οπότε υπάρχει ακόμη άφθονος χρόνος για όλους να διατυπώσουν υποθέσεις για το πώς θα επηρεάσουν οι απαντήσεις και πολλά ακόμη καίρια κοσμολογικά ερωτήματα:
Είναι οι νόμοι της φυσικής ίδιοι παντού; Είναι αιώνιοι ο χώρος και ο χρόνος; Υπάρχει ένα μόνο σύμπαν; Ποια θα είναι η μοίρα της ύλης και του φωτός που παρατηρούμε σήμερα;
Είναι θαυμάσιο να νιώθουμε ότι η σημερινή τεχνολογία ίσως επιτρέψει στους φυσικούς να τα εξετάσουν όλα αυτά, όπως και ότι ζούμε σε μια εποχή κατά την οποία διερευνώνται τόσο σπουδαίες ιδέες.
Πηγή: Endless Universe – Wikipedia

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου