|
 Το
Σύμπαν μας μπορεί να έχει προκύψει από 'σπόρους' που διατηρήθηκαν σε ένα σύμπαν
που υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη - κι όλα αυτά χάρη στην σκοτεινή ενέργεια.
Ένα από τα μοντέλα που προβάλλονται για να εξηγήσουν τον τρόπο
με τον οποίο ξεκίνησε το σύμπαν προτείνει ότι αυτό είναι απλώς η τελευταία
φάση σε ένα αέναο κύκλο, που δεν τελειώνει ποτέ. Προτάθηκε το 2002 από τον Paul Steinhardt του Princeton
καθώς και τον Neil Turok του
Cambridge και το μοντέλο υποστηρίζει ότι το σύμπαν μας υπάρχει
πάνω σε μια τρισδιάστατη περιοχή που λέγεται "βράνη", που διαχωρίζεται από παρόμοιες
βράνες από μια
τέταρτη χωρική διάσταση. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες, οι εν λόγω βράνες
συγκρούονται, προκαλώντας ένα γεγονός σαν το γνωστό μας big bang. Μετά τη σύγκρουση,
οι βράνες αναπηδούν πίσω, πριν συμβεί μια άλλη σύγκρουση πολλά
δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα.
Το μοντέλο αυτό αρχικά αγωνίστηκε σκληρά για να εξηγήσει τις διακυμάνσεις της
θερμοκρασίας και την πυκνότητα του σύμπαντος, που μπορεί να δει κανείς στην
κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων όπως απέμεινε από την Μεγάλη Έκρηξη. Ο
μόνος τρόπος για να πάρουμε ένα κυκλικό μοντέλο με βάση το παρατηρούμενο
μοτίβο των διακυμάνσεων, είναι να προσθέσουμε
επιπλέον διαστάσεις, όπως προβλέπεται από τη θεωρία χορδών, πάνω από τις
τέσσερις χωρικές διαστάσεις που πρόβλεπε το αρχικό σενάριο.
Δυστυχώς, η προσθήκη επιπλέον διαστάσεων παρουσιάζει ένα άλλο πρόβλημα.
Όταν προσεγγίζουν οι δύο βράνες, οι επιπλέον διαστάσεις πρέπει να
συρρικνωθούν ή να να αναπτυχθούν σε συγχρονισμό με τη διάσταση που χωρίζει
τις βράνες. Διαφορετικά, μεγάλες περιοχές της βράνης στρεβλώνουν,
έτσι ώστε το μεγαλύτερο μέρος τους καταλήγει σαν μαύρες τρύπες και μόνο ένα
μικρό ποσοστό ως απλό, κατοικήσιμο διάστημα. Μετά από αρκετούς κύκλους, αυτό
το διάστημα συρρικνώνεται στο μηδέν, οπότε η διαδικασία είναι μάλλον
απίθανο να έχει οδηγήσει στο δικό μας σύμπαν.
Χωρίς λοιπόν την σκοτεινή ενέργεια, το μεγαλύτερο μέρος των βρανών θα κατέληγε να
γινόταν
μαύρες τρύπες, αφήνοντας μόνο ένα μικρό ποσοστό ως κατοικήσιμο χώρο.
Τώρα νέοι υπολογισμοί από τους Steinhardt και Jean-Luc Lehners, επίσης, στο
Princeton, δείχνουν ότι όταν η σκοτεινή ενέργεια - το υλικό που φαίνεται
να προκαλεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος - μπει στο παιχνίδι,
τότε κυκλικό μοντέλο μπορεί να είναι βιώσιμο, εφόσον η σκοτεινή ενέργεια κυριαρχήσει
για περίπου 600 δισεκατομμύρια χρόνια.
Στα προηγούμενα κυκλικά μοντέλα, η σκοτεινή ενέργεια απλώς
διατηρείται σταθερή ανά κύκλο, και κυριαρχούσε για τα πρώτα 10
δισεκατομμύρια χρόνια περίπου. Οι δύο κοσμολόγοι έδειξαν με υπολογισμούς
ότι η σκοτεινή ενέργεια μπορεί στην πραγματικότητα να διαρκέσει πολύ
περισσότερο, και έτσι είναι "απολύτως απαραίτητη" για την
διατήρηση των
κατοικήσιμων περιοχών. Μετά από κάθε σύγκρουση η σκοτεινή ενέργεια θα
'απλώσει' τις κατοικήσιμες
περιοχές έτσι ώστε να υπάρχει αρκετός χώρος να μείνει μετά την επόμενη σύγκρουση, και
ούτω καθεξής, στους επόμενους γύρους (βλέπε διάγραμμα).
"Το μεγαλύτερο
μέρος του σύμπαντος καταναλώνεται σε στάχτες, αλλά το σύμπαν
προκύπτει και πάλι σαν φοίνικας από τους μικρούς επιζώντες σπόρους", λέει ο Steinhardt.
Δεν έγινε άλλωστε πρώτη φορά η χρήση του όρου "σύμπαν φοίνικας".
Επινοήθηκε το 1933
από τον Georges Lemaître, υποστηρικτής της θεωρίας της Μεγάλης
Έκρηξης. "Το μοντέλο μας κάνει μια πιο κατάλληλη χρήση του ονόματος,"
ισχυρίζεται ο Steinhardt. "Είχαμε κίνητρα από το ίδιο εννοιολογικό ζήτημα:
τι ήταν αυτό
που συνέβη κατά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ήταν η αρχή ή δεν ήταν;"
Όπως και των προκάτοχων τους, η εργασία των δύο είναι κτισμένη πάνω σε
μια παραλλαγή της θεωρίας χορδών που ονομάζεται Μ-θεωρία, που πρέπει
όμως να τελειοποιηθεί, λέει ο Peter Coles του Πανεπιστημίου του
Κάρντιφ. Ο Andrew Liddle του Πανεπιστημίου του Sussex,
από την άλλη περιγράφει το μοντέλο τους ως "μια νοικοκυρεμένη και νέα" εικόνα, αλλά
προσθέτει ότι "είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι θα προβούμε ποτέ σε
παρατηρήσεις που θα μπορούσαν να δείξουν αν είναι σωστή ή όχι".
Ωστόσο, ο Martin Bojowald του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια,
λέει πως το μοντέλο τους είναι "πιο ρεαλιστικό" από τις προηγούμενες εκδόσεις,
και ότι οι μελλοντικές μετρήσεις της σκοτεινής ενέργειας μπορούν να
επιτρέψουν στην ιδέα τους να δοκιμαστεί.
|
