Θεωρίες φυσικής Κοσμολογία

Ο πληθωρισμός του σύμπαντος

Με τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη» οι επιστήμονες εννοούν μια εκθετική και απότομη διαστολή του σύμπαντος από ένα απειροελάχιστο σημείο «ανυπαρξίας». Η γέννηση δηλαδή και η μετέπειτα εξέλιξη του σύμπαντος είναι κατά κάποιον τρόπο το «ξεδίπλωμα» του χρόνου και του χώρου από μια κατάσταση υπερβολικής πυκνότητας και θερμότητας σε μια παγωμένη και τεράστια σε μέγεθος σημερινή ύπαρξη, σε ένα χώρο ο οποίος δημιουργείται καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, σε ένα σύμπαν όπου σήμερα όλοι οι μακρινοί γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται συνεχώς ο ένας από τον άλλο με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Με τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη» οι επιστήμονες εννοούν μια εκθετική και απότομη διαστολή του σύμπαντος από ένα απειροελάχιστο σημείο «ανυπαρξίας». Η γέννηση δηλαδή και η μετέπειτα εξέλιξη του σύμπαντος είναι κατά κάποιον τρόπο το «ξεδίπλωμα» του χρόνου και του χώρου από μια κατάσταση υπερβολικής πυκνότητας και θερμότητας σε μια παγωμένη και τεράστια σε μέγεθος σημερινή ύπαρξη, σε ένα χώρο ο οποίος δημιουργείται καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, σε ένα σύμπαν όπου σήμερα όλοι οι μακρινοί γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται συνεχώς ο ένας από τον άλλο με επιταχυνόμενο ρυθμό.

multiverse

Στις θεωρίες των υπερχορδών και της υπερσυμμετρίας (όπου έχουμε συνολικά 11 διαστάσεις) υπάρχουν 10500 παράλληλα σύμπαντα

Έχουν διατυπωθεί ορισμένες αξιόλογες εκτιμήσεις για την κατάσταση που επικρατούσε τις πρώτες απειροελάχιστες στιγμές της «γέννησης» του σύμπαντος. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις αυτές, το σύμπαν την εποχή εκείνη είχε μια απροσδιόριστη χρονική διάρκεια ύπαρξης, αφού η διάσταση του χρόνου εξομοιωνόταν κατά κάποιον τρόπο με μία από τις διαστάσεις του χώρου. Αυτό που υπήρχε στον περιορισμένο εκείνο χώρο, που ήταν μικρότερος από το μέγεθος ενός πρωτονίου, δεν ήταν παρά ένας «κβαντικός αφρός» αλληλο-εξαϋλωνόμενων μίνι μαύρων τρυπών.

Το σύμπαν στο οποίο ζούμε τώρα αποτελούσε τότε ένα μικροσκοπικό μόνο κομμάτι του «αφρού». Οπότε κάποια στιγμή, ωθούμενο από μία τυχαία κβαντική διακύμανση, το κοσμικό ρολόι άρχισε να χτυπάει ξεκινώντας έτσι τη διαστολή του σύμπαντος.

Την απειροελάχιστη εκείνη πρώτη στιγμή της γέννησής του το σύμπαν μεγεθύνθηκε 100 τρισεκατομμύρια-τρισεκατομμυρίων-τρισεκατομμύρια-τρισεκατομμυρίων (1050) φορές. Κι ενώ πριν από την πληθωριστική αυτή διαστολή το ορατό σήμερα σύμπαν είχε μέγεθος 3Χ10-25 εκατοστά (το γινόμενο της ηλικίας του επί την ταχύτητα του φωτός), μετά τον πληθωρισμό το μέγεθός του ήταν συγκριτικά τεράστιο. Εμφανώς λοιπόν η διαστολή αυτή έγινε με ταχύτητα πολλαπλάσια της ταχύτητας του φωτός, γιατί απλούστατα η τεράστια αυτή διαστολή αφορούσε τον χώρο και όχι κάτι το υλικό. Και ενώ τίποτα το υλικό δεν μπορεί να υπερβεί την ταχύτητα του φωτός, εντούτοις αυτό δεν ευσταθεί στην περίπτωση του χώρου, ο οποίος μπορεί να διασταλεί (να «ξεχειλώσει» δηλαδή) με απεριόριστη ταχύτητα.

Σύμφωνα δηλαδή με τις σύγχρονες μελέτες της φυσικής, η ύπαρξη καταστάσεων ιδιαίτερα μεγάλης πυκνότητας (όπως ήταν οι πρώτες στιγμές της γέννησης του σύμπαντος) μπορεί να οδηγήσει σε μια κατάσταση της ύλης που την αναγκάζει από ελκτική να γίνει απωθητική δημιουργώντας έτσι μια κατάσταση «αντιβαρύτητας». Σ’ αυτήν την κατάσταση, η ενεργειακή πυκνότητα παρέμεινε σταθερή αλλά ο άδειος χώρος απέκτησε μια «παράξενη» απωθητική δύναμη, μια τεράστια «πίεση», που εκτίναξε το σύμπαν με τέτοια ορμή ώστε μέσα σε μια στιγμή ο όγκος του μεγεθύνθηκε κατά τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων φορές. Όλα αυτά σημαίνουν ότι το σύμπαν την απειροελάχιστη εκείνη στιγμή του πρώτου τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του πρώτου δευτερολέπτου υπέστη μια εκθετική διαστολή του σύμπαντος που ονομάστηκε «πληθωρισμός».

Στον χρόνο 10^-32 του πρώτου δευτερολέπτου, όμως, η πληθωριστική διαστολή, για κάποιον λόγο, σταμάτησε απελευθερώνοντας συγχρόνως τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Έτσι με την απελευθέρωση της τεράστιας εκείνης ενέργειας δημιουργήθηκε μια τεράστια ποσότητα ύλης. Η αρχική δηλαδή ενέργεια, η οποία ισοδυναμούσε με ένα κιλό ύλης, έφτασε μετά τον Πληθωρισμό τη συνολική μάζα των 1078 βαρυονίων.

Δημιουργήθηκαν δηλαδή υλικά 1050 τόνων! Και τα σωματίδια που δημιουργήθηκαν τότε είναι αυτά που με τη σειρά τους δημιούργησαν όλα όσα βλέπουμε να περιλαμβάνει σήμερα το σύμπαν: γαλαξίες, άστρα, πλανήτες και ανθρώπους. Και όχι μόνο!

Η θεωρία αυτή διατυπώθηκε για πρώτη φορά το 1980 όχι μόνο από τον Αλαν Γκουθ αλλά και από τον δικό μας Δημοσθένη Καζάνα, ο οποίος ήταν ένας από τους ομιλητές του «Συμποσίου των 7 Σοφών».

Σύμφωνα, λοιπόν, με ορισμένες εκτιμήσεις η Πληθωριστική διαστολή του σύμπαντος ίσως να μην έγινε παντού με τον ίδιο τρόπο. Έτσι, το σύγχρονο αυτό μοντέλο της εξέλιξης του σύμπαντος μας λέει ότι αυτήν τη στιγμή ίσως να υπάρχουν από 1078 έως 10150 παράλληλα με το δικό μας σύμπαντα, ενώ σε κάποιες άλλες εκδοχές στις θεωρίες των υπερχορδών και της υπερσυμμετρίας (όπου έχουμε συνολικά 11 διαστάσεις) υπάρχουν 10500 παράλληλα σύμπαντα.

του Διονύση Σιμόπουλου, στην Καθημερινή της Κυριακής

About the author

Δ.Μ.