Οι κοσμολογικές θεωρίες έρχονται και παρέρχονται

Από την ιστοσελίδα, Physics News Update, Οκτώβριος 2003

Οι κοσμολογικές θεωρίες έρχονται και παρέρχονται καθώς αποκτούνται νεώτερες πληροφορίες. Η γεωμετρία και η φύση του Σύμπαντος είναι μάλλον ένα από τα πιο ελκυστικά ζητήματα για το ανθρώπινο είδος. 

Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι πίστευαν ότι το Σύμπαν είναι ένα τετράγωνο κουτί.  Οι Έλληνες της Αλεξανδρινής εποχής φαντάστηκαν τον κόσμο σαν ένα σύνολο από ομόκεντρες κρυστάλλινες σφαίρες. Η εικόνα αυτή υιοθετήθηκε και από την μεσαιωνική Καθολική Εκκλησία, η οποία εκτέλεσε τον  Giordano Bruno επειδή πίστευε ότι το Σύμπαν είναι άπειρο σε έκταση. 

Κατά τον 20ο αιώνα οι μελέτες του Hubble για τους γαλαξίες που απομακρύνονται υποστήριξαν την ιδέα ενός διαστελλόμενου χωροχρονικού πλαισίου για το Σύμπαν. Το μοντέλο αυτό που σήμερα λέγεται Big Bang είναι η γενικά παραδεκτή και κυρίαρχη θεωρία, αλλά έχει υποστεί διάφορες παρεμβάσεις αρκετές φορές ώστε να περιλάβει  μια "πληθωριστική" φάση κατά τα αρχικά στάδια του Σύμπαντος, και πιο πρόσφατα να περιλάβει την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας.

Η σκοτεινή ενέργεια πιστεύεται ότι είναι μια ποσότητα είτε ένας μηχανισμός, ο οποίος κατά τα φαινόμενα επιτρέπει την διαστολή του Σύμπαντος όπως την αντιλαμβανόμαστε στα τηλεσκόπιά μας να είναι επιταχυνόμενη και όχι επιβραδυνόμενη.

Εξάλλου καθόλου επιβραδυνόμενη δεν είναι και η παραγωγή νέων ιδεών στο χώρο της κοσμολογίας. 

Πέρυσι έκανε την εμφάνισή του το "εκπυρωτικό μοντέλο", σύμφωνα με το οποίο το Σύμπαν μα, καθώς και όλη η ενέργεια και η ύλη του προέρχεται από τη σύγκρουση δύο τεράστιων "μεμβρανών" εμφυτευμένων σε ένα ακόμη πιο τεράστιο πολυδιάστατο όγκο.

Σύμφωνα με τις ιδέες αυτές ένα άλλο Σύμπαν μπορεί να καραδοκεί μόλις λίγα χιλιοστά μακριά από το δικό μας, αλλά δεν θα μπορούσαμε να γνωρίζουμε την ύπαρξή του γιατί υπάρχει σε μια δική του μεμβράνη διαφορετική από τη δική μας σε κάποια άλλη χωρική διάσταση. Η ύλη σ' αυτή την άλλη μεμβράνη θα ήταν αόρατη μεν αλλά θα ασκούσε βαρυτικές δυνάμεις, και θα μπορούσε να αποτελεί την "σκοτεινή ενέργεια" για την οποία ψάχνουν οι αστροφυσικοί εδώ και χρόνια.

Τις ιδέες αυτές παρουσίασαν οι Paul Steinhardt του Princeton, και Neil Turok του Cambridge. Αυτοί προχώρησαν ακόμη πιο πέρα και πρότειναν ότι η δομή του Σύμπαντός μας μπορεί να έχει προέλθει από τη σύγκρουση δύο τέτοιων μεμβρανών-συμπάντων.

Αν παραδεχτούμε τις ιδέες αυτές του Steinhardt, δεν χρειαζόμαστε πια την πληθωριστική αρχική φάση του Σύμπαντος προσαρτημένη στο μοντέλο του Big Bang για να εξηγήσουμε κάποια κοσμολογικά χαρακτηριστικά όπως το πρόβλημα του ορίζοντα. Γιατί δηλαδή τα απώτατα άκρα του ορατού Σύμπαντος να εμφανίζονται με την ίδια θερμοκρασία. 

Η ενδιαφέρουσα εξέλιξη της περασμένης εβδομάδας στο χώρο της κοσμολογίας, ήταν η πρόταση ότι το Σύμπαν είναι πεπερασμένο και έχει τη γεωμετρία ενός δωδεκαέδρου (κάπως σαν μπάλα ποδοσφαίρου). 

Την εβδομάδα που μας πέρασε επίσης τα κυρίαρχα κοσμολογικά νέα, που παρουσιάστηκαν σ' ένα συνέδριο στο Cleveland των ΗΠΑ, εμφάνισαν παρατηρήσεις πολύ μακρινών (8 έως 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά) και ασυνήθιστα λαμπρών σούπερ νόβα που καταγράφηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο  Hubble. Οι παρατηρήσεις αυτές συμφωνούν με το μοντέλο της σκοτεινής ενέργειας, το οποίο ισχυρίζεται ότι η γενική διαστολή του Σύμπαντος ήταν σχετικά αργή 10 δισεκατομμύρια χρόνια πριν και στη συνέχεια έγινε πολύ ταχύτερη, εξ' αιτίας των απωστικών φαινομένων που οφείλονται στη σκοτεινή ενέργεια. Η άπωση αυτή υπερνίκησε την ελκτική και επιβραδύνουσα δράση της βαρύτητας.