Από που προέρχεται η ενέργεια για την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος;

Συχνές ερωτήσεις Οκτώβριος 2001

Απάντηση: Από το κενό

Επιστήμονες αστρονόμοι μεταξύ των οποίων και ο Saul Perlmutter, του Lawrence National Laboratory της California, επικεφαλής του 'Supernova Cosmology Project' βρήκαν το 1998 με παρατηρήσεις τους σε γαλαξιακά σμήνη και πολύ απομακρυσμένα supernova, πως το Σύμπαν όχι μόνο δεν επιβραδύνεται λόγω βαρύτητας αλλά ίσως και να διαστέλλεται  ολοένα και ταχύτερα.

Αλλά για να επιταχύνεται η διαστολή θα πρέπει να αντλείται ενέργεια από κάπου. Η καλύτερη όμως εξήγηση που θεωρούμε σωστή έως τώρα, για αυτήν την ενέργεια που απαιτείται για την διαστολή, είναι αυτή που έδωσε ο Einstein, όταν πρότεινε ότι υπήρχε μια "Κοσμολογική Σταθερή" επίδραση, που είναι μια νέα ιδιότητα του κενού χώρου.

Αυξανομένη επιτάχυνση σύμπαντος

Οι φυσικοί ξέρουν από την δεκαετία του '40, πως ό,τι διαισθητικά  καλούμε κενό χώρο δεν είναι πραγματικά καθόλου κενό. Υπάρχουν κρυμμένα σωματίδια και πεδία που συνεχώς έρχονται και φεύγουν μέσα σε αυτόν, τα οποία δεν μπορούν να ανιχνευθούν άμεσα, αλλά που μπορούν όμως να προκύψουν με τη μελέτη της κίνησης και των ιδιοτήτων των υποατομικών σωματιδίων.

Η κοσμολογική σταθερά είναι το αποτέλεσμα ενός νέου είδους πεδίου στη φύση, που υπάρχει στη κενή κατάσταση, και που στις τεράστιες κοσμολογικές κλίμακες προσδίδει στο κενό μια καθαρή ενέργεια. Αυτή η ενέργεια, εντούτοις, είναι αντίθετη από οποιοδήποτε είδος ενέργειας που έχουμε μέχρι τώρα μελετήσει.

Ο τρόπος που αυτή η ενέργεια λειτουργεί, λένε για παράδειγμα οι θεωρητικοί, είναι ότι παράγει μια σταθερή πίεση σε κάθε κυβικό εκατοστόμετρο του χώρου που δεν έχει καμιά ύλη εάν ο χώρος επεκτείνεται. Η φυσική πίεση του αερίου, αφ' ετέρου, θα μειωνόταν δεδομένου ότι αυξάνεται ο όγκος του χώρου. Έτσι, αυτή η νέα πίεση του κενού γίνεται αιτία, ώστε να επιταχύνεται η διαστολή του σύμπαντος, καθώς το σύμπαν αυξάνεται.

Αυτή είναι η μόνη θεωρητική εξήγηση που έχουμε για αυτό το φαινόμενο, αυτήν την περίοδο, και αυτή η εξήγηση είναι παλαιότερη ακόμα και από την κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης, επειδή ο Einstein την είχε προτείνει στο παρελθόν (1915), και η κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης φάνηκε στο προσκήνιο στις αρχές του 1920.

Η κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης είχε πάντα αυτήν την επίδραση της κοσμολογικής σταθεράς, ως τμήμα της "γενικής κοσμολογικής λύσης" της, αλλά η κοσμολογική σταθερά ήλθε και έφυγε από τη μόδα από τότε, κυρίως επειδή κανένας δεν έχει δείξει ποτέ πειστικά ότι υπάρχει.

Το 1998, όπως αναφέραμε και πριν, το Κοσμολογικό Πρόγραμμα Σουπερνοβών, μας έδωσε αυτά τα στοιχεία με έναν πολύ πειστικό τρόπο, για πρώτη φορά.