1. Εισαγωγή στην νέα θεωρία για την γέννηση του Σύμπαντος
2. Κανένα Bang
3. Καμία διόρθωση δεν απαιτείται για τη νέα θεωρία;
4. Θεωρία των χορδών
5. Ποια θεωρία;
6. Μια αργή διαδικασία

Εισαγωγή στην νέα θεωρία για την γέννηση του Σύμπαντος

Για μια αιωνιότητα, το Σύμπαν παρέμενε ένας παγωμένος, άψυχος κόσμος χωρίς ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά. Πριν όμως από 15 δισεκατομμύρια έτη περίπου, ο κόσμος άρχισε απότομα να ξυπνάει.
Ένα παράλληλο Σύμπαν που εκινείτο κατά μήκος μιας κρυμμένης διάστασης χτύπησε το δικό μας. Η σύγκρουση θέρμανε τον κόσμο μας, και δημιουργήθηκε μια θάλασσα από quarks, ηλεκτρόνια, φωτόνια, πρωτόνια, και άλλα υποατομικά σωματίδια. Μετέδωσε επίσης κάποιες μικροσκοπικές κυματώσεις, όπως τα ωκεάνια κύματα που συντρίβονται σε μια ακτή.

Αυτές οι κυματώσεις παρήγαγαν τις μικροσκοπικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα, δηλαδή τους σπόρους από τους οποίους προέκυψε τελικά όλη η κοσμική αρχιτεκτονική - από τα αστέρια μέχρι τα σμήνη των γαλαξιών. Αυτό το μοντέλο για την εξέλιξη του κόσμου, που παρουσιάστηκε πρώτα σε ένα κοσμολογικό συνέδριο στο Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη τον περασμένο Απρίλιο, έχει συζητηθεί και έχει αμφισβητηθεί ευρέως από τότε. Αν και η υπόθεση του μοντέλου ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, μερικοί επιστήμονες λένε είναι η πρώτη σοβαρή πρόκληση στο κυρίαρχο μοντέλο της γέννησης του κόσμου.

Σύμφωνα με την καθιερωμένη θεωρία, ο κόσμος γεννήθηκε περίπου 15 δισεκατομμύρια έτη πριν ως μια θερμή, επεκτεινόμενη πύρινη μπάλα, ένα γεγονός που οι επιστήμονες αποκαλούν Big Bang. Το Σύμπαν υποβλήθηκε έπειτα σε μια ταχεία επέκταση, με ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του φωτός, η οποία αποκαλείται "πληθωρισμός", πριν να φτάσει στην πολύ πιο αργή επέκτασή του που παρατηρούμε σήμερα. "Μετά από πολλά έτη στα οποία είχαμε ένα μόνο μοντέλο, αυτό του Big Bang συνδυασμένο με την πληθωριστική θεωρία, για την γέννηση του Σύμπαντος, μόλις τώρα έχουμε μια εναλλακτική θεωρία," σχολιάζει ο θεωρητικός Mario Livio του Ινστιτούτου διαστημικού τηλεσκοπίου, ένας από τους οργανωτές του συνεδρίου του Απριλίου για το θέμα αυτό.

"Ο λόγος που θεωρούμε σημαντική την εμφάνιση του νέου μοντέλου είναι ότι παρά τα ελκυστικά χαρακτηριστικά γνωρίσματά της, η θεωρία του πληθωρισμού δεν έχει ελεγχθεί με παρατηρήσεις σε όλες της τις λεπτομέρειες, "σημειώνει ο Livio. Ο Mario Livio προσθέτει ότι το νέο μοντέλο "παρέχει σε μας μια πιθανή αληθινή δοκιμή που μπορεί να διακρίνει μεταξύ του νέου μοντέλου και του πληθωρισμού, ποιο εκ των δύο είναι ορθό. Δεν σκέφτομαι ότι το νέο μοντέλο είναι καθ' οιονδήποτε τρόπο ακόμα πραγματικά ανταγωνιστικό του πληθωρισμού, αλλά σκέφτομαι είναι ένα μοντέλο άξιο λόγου," λέει ο Alan H. Guth του ΜΙΤ, ένας από τους υπεύθυνους για την ανάπτυξη του μοντέλου πληθωρισμού.

Παρά το όνομά του, τίποτα δεν υπάρχει που ν' ανταποκρίνεται στο Bang στη θεωρία του Big Bang. Ο κατακλυσμός που προτείνει δεν ήταν κάτι που μοιάζει με μια βόμβα που εκρήγνυται στο προϋπάρχοντα χώρο, δεδομένου ότι όλος ο χώρος δημιουργήθηκε και περιλήφθηκε μέσα στο καινούριο Σύμπαν που αναδύθηκε. Μάλλον, το Big Bang αναφέρεται στο γεγονός ότι η απέραντη ενέργεια που περικλειόταν στο νηπιακό Σύμπαν, το οδήγησε στην επέκτασή του. Στη νέα υπόθεση, εντούτοις, "ο κόσμος μας αρχίζει με μια στατική, άμορφη κατάσταση" που έμεινε έτσι για αιώνες, σημειώνει ο Paul J. Steinhardt του Πανεπιστημίου Princeton.

Εκείνη η κοιμισμένη περίοδος μπορεί να είχε διάρκεια και 1020 χρόνια. Κατόπιν, πραγματικά υπήρξε μια γιγαντιαία σύγκρουση και ένα bang που θέρμανε τον κόσμο σε μια τρομερή θερμοκρασία. Αυτή η σύγκρουση προκάλεσε την σταθερή επέκταση του Σύμπαντος, και με το πέρασμα του χρόνου, η βαρύτητα σχηματίσθηκε από αέρια νέφη, άστρα και γαλαξίες. Από κει και πέρα η νέα θεωρία γίνεται ισοδύναμη με το καθιερωμένο σενάριο του Big Bang.

Για να παραγάγει εκείνη την πολύ σημαντική σύγκρουση, το νέο μοντέλο προϋποθέτει τις κρυμμένες διαστάσεις και μυριάδες σύμπαντα τα οποία επιπλέουν μέσα στο χώρο σαν παράλληλα πιάτα. Κατά τύχη, ένα από εκείνα τα πιάτα προσκρούει σε αυτό που προορίζεται να γίνει ο κόσμος μας. "Είναι μια πολύ ριζοσπαστική ιδέα που έχουμε," αναγνωρίζει ο Burt Α. Ovrut του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας στη Φιλαδέλφεια. "Η παλαιά ιδέα ήταν ότι ο κόσμος άρχισε σε κάποιο χρόνο μηδέν και φούσκωσε αυξάνοντας τον όγκο του σ' ένα πληθωριστικό ξέσπασμα. Τώρα προτείνουμε ότι "χρόνος μηδέν" ήταν μόνο ένας δείκτης, ότι ο κόσμος υπήρξε πραγματικά πολύ πριν από αυτόν τον δείκτη." Ο Steinhardt Ovrut, και οι συνάδελφοί του Justin Khoury του Princeton και Neil Turok του DAMTP στο Καίμπριτζ της Αγγλίας, αποκαλούν το μοντέλο τους εκπυροτικό (ekpyrotic) κόσμο, από την ελληνική λέξη για την πυρκαγιά.

Καμία διόρθωση δεν απαιτείται για τη νέα θεωρία;

Εάν μια θεωρία δεν κινδυνεύει να καταπέσει γιατί να την διορθώσουμε; Ακόμη και στην πιό πρωτόγονη μορφή της, που δεν περιλαμβάνει τον πληθωρισμό, η θεωρία του Big Bang προβλέπει σωστά την κοσμική αφθονία του ηλίου και του δευτερίου και την θερμοκρασία της ακτινοβολίας που απέμεινε από την γέννηση του κόσμου.

Η κλασσική εικόνα του Big Bang ς προτάθηκε αρχικά προς το τέλος της δεκαετίας του '20. Δύο δεκαετίες πριν από σήμερα όμως, οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι το σενάριο έπρεπε να τροποποιηθεί. Με την αρχική μορφή του, το μοντέλο θα οδηγούσε σε έναν κόσμο τελείως διαφορετικό από αυτόν που ζούμε. Παραδείγματος χάριν, η αρχική θεωρία δεν παρέχει έναν τρόπο για να προκύψουν τα αστέρια, οι γαλαξίες, και οι μεγαλύτερες δομές του Σύμπαντος, σημειώνει ο Steinhardt. Επιπλέον, το μοντέλο του Big Bang θα έτεινε να παραγάγει έναν κόσμο η σύνθεση του οποίου και η πυκνότητα θα ποίκιλε ευρέως από μέρος σε μέρος και του οποίου η γενική γεωμετρία θα στρεβλωνόταν ή θα καμπυλωνόταν.

Αυτές οι προβλέψεις έρχονται σε αντίθεση με τις πολυάριθμες παρατηρήσεις, οι οποίες αποκαλύπτουν έναν κόσμο που είναι ο ίδιος, στη μεγάλη κλίμακα, σε όλες τις κατευθύνσεις και έχει ακριβώς το σωστό ποσό ύλης και ενέργειας για να τον κρατήσουν τελείως επίπεδο.

Το 1980, ο Guth τροποποίησε την θεωρία του Big Bang για να αντιμετωπίσει αυτές τις αποκλίσεις. Τελειοποιημένο από διάφορους ερευνητές κατά τη διάρκεια των προηγούμενων 2 δεκαετιών, το μοντέλο Guth προϋποθέτει ότι το Σύμπαν σε νηπιακή κατάσταση υποβλήθηκε σε ένα σύντομο αλλά τεράστιο πληθωριστικό στάδιο μεγέθυνσης, με ένα ρυθμό γρηγορότερο από την ταχύτητα του φωτός.

Ακριβώς στα αρχικά 10 -32 δευτερόλεπτα, το Σύμπαν επέκτεινε την περίμετρό του κατά έναν παράγοντα περίπου 100 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων, περισσότερο από ότι συνέβη στα δισεκατομμύρια των ετών που έχουν παρέλθει από τότε. Το μοντέλο πληθωρισμού έχει διάφορες επιτυχίες: Εξηγεί γιατί πολύ απομακρυσμένα μέρη του Σύμπαντος -περιοχές τόσο μακρυά η μια με την άλλη που καμιά επικοινωνία μεταξύ τους δεν είναι δυνατή - μοιάζουν εν τούτοις τόσο παρόμοιες σαν να ήταν οι πλησιέστεροι γείτονες. Η θεωρία του πληθωρισμού προτείνει ότι όταν ξεκίνησε ο κόσμος, αυτές οι περιοχές ήταν πράγματι γείτονες και έπειτα διαχωρίστηκαν πολύ γρήγορα σε μεγάλες αποστάσεις.

Ο πληθωρισμός καθιστά επίσης το Σύμπαν επίπεδο. Οποιαδήποτε καμπυλότητα του χωροχρόνου θα είχε απαλειφθεί από την ταχύτατη εκείνη διαστολή του Σύμπαντος. Επιπλέον, η πληθωριστική διαστολή θα είχε παράσχει έναν τρόπο για τις τυχαίες υποατομικές διακυμάνσεις στο αρχικό Σύμπαν να διογκωθούν σε μακροσκοπικές αναλογίες. Κατά τη διάρκεια του χρόνου, η βαρύτητα θα μπορούσε έπειτα να σχηματοποιήσει αυτές τις παραλλαγές στο αραχνοειδές δίκτυο των γαλαξιών και των κενών μεταξύ τους που φαίνονται στο Σύμπαν σήμερα.

Το μοντέλο του Big Bang όταν συνδυάζεται με τον πληθωρισμό ταιριάζει με διάφορες σημαντικές παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της λεπτομερούς δομής της ακτινοβολίας που αποκαλείται κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, και η οποία είναι υπόλειμμα από την γέννηση του κόσμου. Τα στοιχεία που συγκεντρώνονται από διάφορα μπαλόνια-παρατηρητήρια και επίγεια τηλεσκόπια επιβεβαιώνουν τις προβλέψεις του μοντέλου του πληθωρισμού.

Ακόμα μερικοί κοσμολόγοι αντιμετωπίζουν τον πληθωρισμό ως μυστηριώδη, πρόσθετη, ειδική επινόηση . Παραδείγματος χάριν, σημειώνει ο Steinhardt, κανένας δεν ξέρει ποιος τύπος δύναμης προκάλεσε την αρχή του πληθωρισμού ή τι την τελείωσε. "Έχουμε ψάξει για αρκετά έτη για να βρούμε είτε έναν φυσικότερο τρόπο να ενσωματώσουμε τον πληθωρισμό στη θεωρία είτε ένα εναλλακτικό μοντέλο βασισμένο σε νέα φυσική," λέει.

Ο πληθωρισμός, λέει ο Steinhardt, είναι βασισμένος στην κβαντική θεωρία πεδίων, η οποία εμφανίζει κάθε στοιχειώδες σωματίδιο ως σημειακό αντικείμενο. Στη προηγούμενη δεκαετία, εντούτοις, οι φυσικοί έχουν αρχίσει να σκέφτονται για τα στοιχειώδη σωματίδια με έναν νέο τρόπο, βασισμένο σε μια θεωρία που αποκαλείται θεωρία χορδών.

Ο Oskar Klein (αριστερά) πρότεινε το 1920 πως κρυμμένες χωρικές διαστάσεις μπορούν να επηρεάσει την παρατηρητική φυσική. Εδώ ποζάρει με τους φυσικούς George Uhlenbeck (στο μέσον) and τον Samuel Goudsmit το 1926 στο Πανεπιστήμιο του Leiden, στην Ολλανδία.

Σύμφωνα με αυτήν την άποψη, τα ηλεκτρόνια, τα quarks, και όλα τα άλλα στοιχειώδη σωματίδια στον κόσμο συμπεριφέρονται ως σημειακά σωματίδια όταν παρατηρούνται από μια απόσταση, αλλά κάθε ένα αποτελείται πραγματικά από μικροσκοπικούς βρόχους ή χορδές ενέργειας. Οι διαφορετικές δονήσεις μιας τέτοιας χορδής, όπως οι διαφορετικές νότες που μπορούν να παιχτούν στη χορδή ενός βιολιού, αντιστοιχούν στα διαφορετικά στοιχειώδη σωματίδια.

"Είναι μια όμορφη ιδέα επειδή λέει ότι όλα τα σωματίδια που βλέπουμε πραγματικά μπορούν να προκύψουν από ένα ενιαίο αντικείμενο δηλαδή την χορδή " λέει ο Ovrut. Κάθε χορδή δονείται σε ένα χωροχρόνο που έχει 11 διαστάσεις -7 πέρα από τις συνηθισμένες 3 του διαστήματος και 1 του χρόνου.

Η νεώτερη τροποποίηση στη θεωρία χορδών, που αποτελεί τη θεωρία Μ, επιτρέπει την ύπαρξη και πιο σύνθετων αντικειμένων: Επιφάνειες μάλλον παρά χορδές. Αυτές οι επιφάνειες είναι γνωστές ως μεμβράνες, ή branes. Πολλοί φυσικοί μελετούν τα branes με την ελπίδα της σύνδεσης της βαρύτητας με τις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης με τις οποίες επικοινωνούν τα στοιχειώδη σωμάτια. Σύμφωνα με τον Steinhardt και τους συναδέλφους του, ορισμένοι τύποι branes μπορούν ν' αποδειχθούν ότι έχουν βαθιές συνέπειες για την κοσμολογία.

Αντί της εργασίας με τις 11 διαστάσεις να υπονοούνται από τη θεωρία Μ, οι ερευνητές έχουν εστιάσει στα branes που υπάρχουν σε 5 διαστάσεις. Σε αυτό το μοντέλο, οι άλλες 6 διαστάσεις συστρέφονται ισχυρά και μπορούν να αγνοηθούν. Ορισμένα branes που υπάρχουν σε αυτό τον αφηρημένο πενταδιάστατο χώρο μπορούν να αντιπροσωπευθούν με άπειρης έκτασης, παράλληλα επίπεδα και φαίνονται ότι έχουν μια στενή αντιστοίχιση με τον κόσμο μας.

Σε αυτό το κατασκεύασμα, ο κόσμος μας θα μπορούσε να έχει άφθονους συντρόφους. Άλλοι από αυτούς θα ήταν δυνητικά Σύμπαντα -που επίσης αντιπροσωπεύονται από branes-που επιπλέουν στην πέμπτη διάσταση. Αυτά τα branes θα παρέμεναν αόρατα επειδή τα σωματίδια και το φως δεν μπορούν να ταξιδεψουν μέσω της πέμπτης διάστασης. Εντούτοις, η βαρύτητα μπορεί να συνδέσει την ύλη μέσα από την πέμπτη διάσταση, και έτσι οι συγκρούσεις μεταξύ των branes είναι πιθανές.

Στο εκπυροτικό σενάριο, η πέμπτη διάσταση είναι πεπερασμένη στο μέγεθος και συνορεύει σε κάθε της πλευρά με ένα τρισδιάστατο brane. Ένα από αυτά τα συνοριακά branes ήταν η επιφάνεια που προοριζόταν να γίνει ο κόσμος μας, και το άλλο συνοριακό brane αντιπροσωπεύει ένα άλλο Σύμπαν. Στη έκδοση της θεωρίας όπως εμφανίστηκε τον περασμένο Απρίλιο , ένα τρίτο brane ξεπροβάλλει σαν φλούδα από το απέναντί μας συνοριακό brane και χτυπά το δικό μας. Κατά τη σύγκρουση συγχωνεύεται με το δικό μας και δίνεται το έναυσμα στο Big Bang.

"Κατά κάποιο τρόπο είναι όπως δύο κομμάτια πλαστελίνης που χτυπά το ένα στο άλλο και θερμαίνονται" λέει ο Ovrut.
Οι κριτικοί του σεναρίου, καθώς επίσης και η ομάδα Steinhardt, σημειώνουν πάντως ότι ο κόσμος που δημιουργείται από τέτοια σύγκρουση, συστέλλεται μάλλον παρά επεκτείνεται. Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα είχε παραχθεί ένα Σύμπαν όπως το δικό μας.

Σε μια τροποποιημένη έκδοση της εκπυροτικής θεωρίας, που ανέβηκε στις 26 Αυγούστου στο διαδίκτυο (http://xxx.lanl.gov/abs/hep-th/0108187), οι Steinhardt, Nathan Seiberg και οι συνεργάτες τους στο Princeton, ισχυρίζονται ότι τέτοιες ανησυχίες είναι τώρα αδικαιολόγητες. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, το νέο μοντέλο μπορεί να παραγάγει μια σύγκρουση χωρίς να πρέπει να στηριχθεί σε ένα αόρατο ξεφλούδισμα κάποιου brane μέσα από ένα άλλο.

Αντ' αυτού, ένα από τα συνοριακά branes κινείται αργά αλλά σταθερά προς το άλλο, ελκόμενο με μια ανταλλαγή μεταξύ των δύο, ενός brane χαμηλότερης διάστασης. Καθώς το συνοριακό brane κινείται συρρικνώνει την πέμπτη διάσταση. Όταν τα δύο branes αγγίζουνι, η πέμπτη διάσταση καταρρέει εντελώς, ένα γεγονός που οι ερευνητές αποκαλούν την μεγάλη σύνθλιψη.

Όπως στην προηγούμενη έκδοση της θεωρίας, η σύγκρουση προκαλεί το Big Bang. Εντούτοις μετά από την σύγκρουση, των δύο συνοριακών branes αναπηδούν προς αντίθετες κατευθύνσεις και αρχίζουν να απομακρύνονται, αναδημιουργώντας την πέμπτη διάσταση. Αυτή η αναπήδηση σηματοδοτεί και την αρχή της διαστολής του Σύμπαντός μας. Σε καθεμία έκδοση της θεωρίας, οι νόμοι που κυβερνούν τη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων απαιτούν ότι τα συνοριακά branes είναι επίπεδα σαν τηγανίτα προτού να συγκρουστούν και ότι μένουν επίπεδα και μετά την σύγκρουση. Συνεπώς, ο κόσμος που παράγεται από την σύγκρουση είναι επίπεδος. Δεν απαιτείται συνεπώς κανένα πληθωριστικό στάδιο για να αφαιρέσει την καμπυλότητα του Σύμπαντος, απλούστατα διότι δεν προϋπήρχε τέτοια καμπυλότητα.

Επειδή η σύγκρουση είναι ομοιόμορφη, - ακριβώς η ίδια δύναμη εφαρμόζεται σε όλη την επιφάνεια καθενός brane- ακόμη και τα πολύ απομακρυσμένα μέρη του Σύμπαντος παίρνουν το ίδιο λάκτισμα και εξελίσσονται συνεπώς με τον ίδιο ακριβώς τρόπο μετά από την σύγκρουση. Αυτό εξηγεί την ομοιομορφία των απόμακρων μερών του κόσμου χωρίς να πρέπει να επικαλεστούμε ένα στάδιο πληθωρισμού.

Λόγω των κβαντικών φαινομένων, που καθιστούν το όριο μεταξύ των branes ελαφρώς ανώμαλο, μερικά μέρη του brane μας θα χτυπιόνταν ελαφρά νωρίτερα ή αργότερα από άλλα μέρη. Αυτό θα δημιουργούσε τις μικροσκοπικές διαφορές θερμοκρασίας μέσα στο χτυπημένο brane ,όπως εκείνες που προβλέπει και το Big Bang. Αυτές οι μικροδιαφορές γίνονται οι σπόροι για το σχηματισμό γαλαξιών. Η σύγκρουση αναγκάζει επίσης το brane να επεκταθεί, εξηγώντας την επέκταση του κόσμου που παρατηρούμε σήμερα.

Οι ερευνητές "κάνουν μια χαριτωμένη μετάβαση από την μεγάλη σύνθλιψη στη μεγάλη έκρηξη " λέει ο David N. Spergel του πανεπιστημίου Princeton. "Αυτό είναι αμφισβητήσιμα ένας νέος εκπυροτικός κόσμος που εμφανίζεται να είναι πιό κομψός από το παλαιό μοντέλο."

Σύμφωνα με τον Steinhardt, η εκπυροτική θεωρία κάνει όλα όσα και το Big Bang μαζί με το πληθωριστικό μοντέλο. "Είναι καθαρά τυχαίο ότι συνέβη να ανακαλύψουμε ένα τη μια θεωρία πρώτη δηλαδή πριν από 20 χρόνια," λέει ο Steinhardt. "Η εκρυροτική θεωρία έχει μια πολύ στενότερη σχέση με τη θεωρία χορδών από οποιαδήποτε διατύπωση έχουμε σήμερα για το πληθωριστικό μοντέλο," λέει ο Guth. Η "θεωρία χορδών είναι απλά η μόνη ελπίδα που έχουμε αυτήν την περίοδο για μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας, και προφανώς η βαρύτητα πρέπει να κβαντιστεί για να είναι σύμφωνη με όσα ξέρουμε για τη σημερινή φυσική."
Εν τούτοις, "είμαι ακόμα κάπως δύσπιστος για το όλο εγχείρημα " προσθέτει ο Guth. "Πρέπει οι υποστηρικτές της θεωρίας να κάνουν πολύ ισχυρές παραδοχές για τις αρχικές συνθήκες-Ξεκινάνε πραγματικά με έναν κόσμο που είναι ήδη άπειρος και ομοιόμορφος."
Ένας άλλος υπεύθυνος για την ανάπτυξη του μοντέλου του πληθωρισμού, ο Andrei Linde του πανεπιστημίου του Stanford, παίρνει μια πολύ χλιαρή στάση για τη νέα θεωρία και έχει δημοσιεύσει διάφορες εργασίες στο διαδίκτυο με τις οποίες κριτικάρει το εκπυροτικό μοντέλο. Λέει ότι για να παραγάγουν τους γαλαξίες, ο Steinhardt και οι συνάδελφοί του πρέπει να επιλέξουν μια ιδιαίτερα εξειδικευμένη, μη ρεαλιστική μορφή της αλληλεπίδρασης μεταξύ των branes. Επιπλέον,ο Linde υποστηρίζει ότι τα branes στο εκπυροτικό μοντέλο δεν είναι αληθινά ομοιόμορφα στη δομή και επομένως δεν μπορούν να εξηγήσουν την μεγάλης κλίμακας ομοιομορφία του Σύμπαντος. "Αντί μιας θεωρίας, έχουμε μόνο ευσεβείς πόθους," λέει. Το Steinhardt και οι συνάδελφοί του έχουν ταχυδρομήσει τις απαντήσεις στο διαδίκτυο.

Η παραγωγή ενός Σύμπαντος στην εκπυροτική θεωρία απαιτεί υπομονή, σημειώνει ο Ovrut. "Επειδή η ελκτική δύναμη μεταξύ των branes είναι τόσο μικρή, κινούνται με έναν ρυθμό χελώνας, και θα μπορούσε να πάρει έναν εξαιρετικά μεγάλο χρόνο για να εμφανιστεί μια σύγκρουση", λέει. Στην πραγματικότητα, λέει Ovrut, η νέα θεωρία αντικαθιστά την πολύ σύντομη εκτόξευση της διαστολής στο πληθωριστικό μοντέλο, με μια πολύ μακροχρόνια περίοδο πριν από τη σύγκρουση. Σαν δώρο όμως, σημειώνει, η σύγκρουση που περιγράφεται από την εκπυροτική θεωρία όχι μόνο παράγει την κοσμική δομή, αλλά δημιουργεί επίσης τις γνωστές οικογένειες των quarks και των άλλων θεμελιωδών σωματιδίων.

"Αυτό που είναι πολύ όμορφο μ' αυτά τα μοντέλα των branes, είναι ότι κάποιος μπορεί πραγματικά να υπολογίσει το φάσμα των στοιχειωδών σωματιδίων, και αυτό που παίρνει ως αποτέλεσμα είναι κάτι παραπλήσιο με τον πραγματικό κόσμο μας," σημειώνει ο Ovrut.

Τουλάχιστον ένας εμπειρικός έλεγχος της εκπυροτικής θεωρίας μπορεί σύντομα να είναι δυνατός. Η δοκιμή θα εξέταζε τα κύματα βαρύτητας, δηλαδή την ακτινοβολία που παράγεται όταν επιταχύνονται τα ογκώδη αντικείμενα. Το Big Bang συν τον πληθωρισμό προβλέπει ότι τα κύματα βαρύτητας μπορούν να έχουν εξαιρετικά μεγάλα μήκη κύματος, ενώ η εκπυροτική θεωρία δεν προβλέπει κάτι τέτοιο. Τα κύματα βαρύτητας μεγάλου μήκους κύματος θα άφηναν ένα διακριτικό δακτυλικό αποτύπωμα στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων.

Τα μελλοντικά πειράματα με μια νέα γενεά τηλεσκοπίων σε διαστημικά μπαλόνια και επίγεια τηλεσκόπια μπορούν να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν αυτό το δακτυλικό αποτύπωμα, λέει ο Ovrut.

Πρέπει τέλος ν' αναφερθεί ότι διάφορες άλλες πτυχές του εκπυροτικού μοντέλου διερευνούνται ακόμη από τους δημιουργούς του.