Αν δεν υπήρχε το αίνιγμα της επιτάχυνσης της διαστολής του Σύμπαντος, η θεωρία του big bang θα δούλευε μια χαρά

Από την ιστοσελίδα Scientific American, Ιανουάριος 2004

Η σημαντικότερη επιστημονική ανακάλυψη του 1998 θεωρείται ότι έγινε όταν οι ερευνητές γύρισαν τα τηλεσκόπιά τους για να μετρήσουν το ρυθμό επιβράδυνσης της κοσμικής διαστολής. Αντ' αυτού είδαν ότι υπήρχε επιτάχυνση της διαστολής.   

Όσο μυστηριώδης κι αν είναι η επιτάχυνση της διαστολής, εάν την αποδέχεστε ακριβώς χωρίς να δοκιμάσετε να εμβαθύνετε στην αιτία της, λύνει όλα τα εμφανιζόμενα προβλήματα της κοσμολογίας.

Πριν από το 1998, οι κοσμολόγοι ένιωθαν αμηχανία από τις αποκλίσεις στην ηλικία, την πυκνότητα και τις ομαδοποιήσεις στο Σύμπαν.  Η επιτάχυνση της διαστολής έκανε όλα αυτά να τακτοποιηθούν και να βρουν μια εξήγηση. Αποτέλεσε μαζί με άλλες παρατηρήσεις υψηλής ακρίβειας και νεωτεριστικές θεωρίες, μια από τις έννοιες κλειδιά για την ανάπτυξη του επόμενου επιπέδου της θεωρίας του Big Bang.  

Το Big Bang περιγράφεται συχνά ως ένα γεγονός που εμφανίστηκε πολύ καιρό πριν, ως μια μεγάλη έκρηξη που δημιούργησε τον κόσμο. Στην πραγματικότητα, η θεωρία δεν λέει τίποτα για τη στιγμή της δημιουργίας, η οποία είναι μια θέμα για την κβαντική φυσική (ή τη μεταφυσική). Απλά δηλώνει ότι από τις πρώτες του στιγμές, το σύμπαν δεν έπαψε να διαστέλλεται, να αραιώνει και να ψύχεται. Η καλύτερη εικόνα που μπορούμε να σχηματίσουμε για το Big bang δεν είναι σαν ένα μεμονωμένο γεγονός, αλλά σαν μια συνεχιζόμενη εξέλιξη, μια βαθμιαία δημιουργία τάξης από το χάος. Οι τελευταίες παρατηρήσεις έχουν δώσει στην εικόνα αυτή μια συνέπεια που δεν είχε ποτέ άλλοτε. 

Από την σκοπιά της ζωής στη Γη, η κοσμική ιστορία άρχισε με τον πληθωρισμό -- μια σαρωτική αύξηση του ρυθμού διαστολής που σκούπισε όλα τα ίχνη από οτιδήποτε είχε προηγηθεί και μεταμόρφωσε τον κόσμο σε ένα τόπο χωρίς ιδιαιτερότητες από τη μια μακροσκοπική περιοχή στην άλλη. Το σύμπαν ήταν χωρίς μορφή και κενό. Ο πληθωρισμός το γέμισε σχεδόν ομοιόμορφα με ακτινοβολία. Η ακτινοβολία παρουσίαζε κάποιες μεταβολές από τόπο σε τόπο με ένα τελείως τυχαίο τρόπο. Από μαθηματική άποψη ήταν όσο πιο τυχαίες μπορούσαν να είναι αυτές οι μεταβολές της ακτινοβολίας. 

Βαθμιαία ο κόσμος επέβαλε την τάξη στον εαυτό του. Τα συνήθη σωματίδια της ύλης, όπως τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια, δημιουργήθηκαν σαν συμπυκνώματα μέσα από την ακτινοβολία, όπως δημιουργούνται οι σταγόνες του νερού μέσα από ένα νέφος ατμού. Ηχητικά κύματα διαδόθηκαν μέσα στο άμορφο μίγμα, δίνοντάς του μορφή. Η ύλη απόσπασε βαθμιαία τον έλεγχο του κόσμου από την ακτινοβολία.

Αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά τον πληθωρισμό, η ύλη κατήγαγε την τελική νίκη και αποκόπηκε από την ακτινοβολία. Τα πεδία αυτά της εξέλιξης του σύμπαντος έχουν σήμερα ανιχνευθεί με παρατηρήσεις υψηλής ακρίβειας των απολιθωμάτων της ακτινοβολίας εκείνης της εποχής. 

 Κατά τη διάρκεια των αιώνων που ακολούθησαν, η ύλη οργανώθηκε σε σώματα αυξανόμενου μεγέθους. υπογαλαξιακά υπολείμματα, μαγευτικούς γαλαξίες, γαλαξιακά σμήνη, και μεγάλα τείχη γαλαξιών. Ο Kόσμος όπως τον ξέρουμε -- ένα σύνολο ευδιάκριτων σωμάτων που χωρίζονται από τις απέραντες εκτάσεις του ουσιαστικά κενού διαστήματος -- είναι μια αρκετά πρόσφατη ανάπτυξη, όταν αναφερόμαστε  στην κοσμολογική κλίμακα. Αυτή η διάταξη του κόσμου τώρα έχει χαρτογραφηθεί συστηματικά.

Αρχίζοντας αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η ύλη έχει χάσει τον έλεγχο στην κοσμική επιτάχυνση. Προφανώς το Big Bang  έχει πάρει μια νέα δυναμική, η οποία είναι καλή γι αυτό αλλά θα είναι κακή για μας. Η ολοένα και γρηγορότερη διαστολή έχει συλλάβει ήδη το σχηματισμό των μεγάλων δομών και, εάν συνεχιστεί, θα μπορούσε να σχίσει τους γαλαξίες και ακόμη και τον πλανήτη μας.

Κατά την ανάπτυξη μιας συνεπούς και πειραματικά επαληθευόμενης εξήγησης της κοσμικής ιστορίας, οι κοσμολόγοι έχουν έρθει σε διαφωνίες παρόμοιες με αυτές που υπήρχαν τον καιρό που αντιπαραθέτονταν οι θεωρίες του Big Bang και της σταθερής κατάστασης του σύμπαντος, η του πληθωρισμού και των άλλων εναλλακτικών θεωριών. Τίποτα στην επιστήμη δεν είναι απόλυτα βέβαιο. Οι ερευνητές όμως αισθάνονται ότι ξοδεύουν καλύτερα τον χρόνο τους όταν ψάχνουν την απάντηση σε βαθύτερα ερωτήματα, αρχίζοντας με την αναζήτηση της αιτίας για την κοσμική επιτάχυνση της διαστολής.  

Αν και η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής ήταν ήταν επαναστατική, η αρχική απόκριση των κοσμολόγων ήταν αρκετά συντηρητική. Ξεσκόνισαν μια παλιά ιδέα του Einstein, την αποκαλούμενη κοσμολογική σταθερά, η οποία αντιπροσωπεύει έναν νέο τύπο ενέργειας -- ένα παράδειγμα αυτού που είναι γενικότερα γνωστό ως σκοτεινή ενέργεια.

Αλλά πολλοί φυσικοί σκέφτονται ότι μια επαναστατική ανακάλυψη μας καλεί για μια επαναστατική απάντηση. Ίσως ο νόμος της βαρύτητας δουλεύει διαφορετικά στις γιγαντιαίες κλίμακες από ότι στις συνήθεις, καθημερινές διαστάσεις.

Ακριβώς όπως ένα πυρηνικό βλήμα δεν μπορεί να εκτοξευτεί εκτός αν δύο διαφορετικά κλειδιά γυρίσουν ταυτόχρονα, η εκρηκτική πρόοδος στην κοσμολογία έχει γίνει από το ταυτόχρονο γύρισμα πολλών θεωρητικών και παρατηρησιακών κλειδιών.

Μήπως η εισβολή πολλών νέων ιδεών μας οδηγήσει στο χάος; Θα αποκατασταθεί ξανά η τάξη; Πρέπει ο κόσμος να είναι "παράλογος," καθώς ένας φυσικός αναρωτήθηκε κάποτε; Ή θα αρχίσει πάλι να προβάλλει κάποιο νόημα;