Η δημιουργία του σύμπαντος από το απόλυτο τίποτα

Οι θεωρίες που περιγράφουν την δημιουργία του Σύμπαντος από το τίποτα διαμέσου των κβαντικών διαταραχών του κενού υπονοούν την ύπαρξη του κενού χώρου.Ο Alexander Vilelkin δημοσίευσε ένα άρθρο το 1982 στο οποίο περιγράφει την δημιουργία του σύμπαντος μέσω κβαντικών διαδικασιών «κυριολεκτικά από το τίποτα», θεωρώντας όχι μόνο την απουσία της ύλης, αλλά ταυτόχρονα και την απουσία ΧΩΡΟΥ και ΧΡΟΝΟΥ!

…. η συνέχεια του «Η δημιουργία του σύμπαντος από το τίποτα»…

Το Σύμπαν υπάρχει και μαζί μ’ αυτό η ανθρώπινη περιέργεια για το πώς ξεκίνησε. Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης δεν ασχολείται με το ερώτημα αυτό, επειδή περιγράφει το Σύμπαν από τη στιγμή της δημιουργίας και μετά. Ο Εdward Tryon ήταν ο πρώτος που ασχολήθηκε σοβαρά με το πως μπορεί να δημιουργηθεί το σύμπαν από το τίποτα ήταν ο Εdward Tryon, με ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature , το 1973, με τον τίτλο: «Is the Universe a Vacuum Fluctuation?»
Για τη μελέτη της δημιουργία του Σύμπαντος, ένα σημείο κλειδί είναι η επιλογή του αρχικού σημείου. Σύμφωνα με την πρόταση του Tryon, το Σύμπαν δημιουργήθηκε από το κενό, δηλαδή τον άδειο χώρο. Σύμφωνα με τη κβαντική θεωρία, το φαινομενικά αδρανές κενό, δεν είναι καθόλου άδειο, αλλά σε υποατομικό επίπεδο, βρίσκεται σε διαρκή αναβρασμό. Είναι δυνατόν για παράδειγμα, από το κενό να εμφανιστεί ένα ζεύγος ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου, να υπάρξει για σύντομο χρονικό διάστημα, και στη συνέχεια να εξαφανιστεί και πάλι. Τέτοιες διακυμάνσεις του κενού (vacuum fluctuations) δεν είναι δυνατόν ….
να παρατηρηθούν πειραματικά, διότι έχουν χρόνο ζωής γύρω στα 10-21 δευτερόλεπτα, ενώ η απόσταση ανάμεσα στο ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο είναι της τάξης των 10-10 εκατοστών. Οι φυσικοί όμως, είναι πεπεισμένοι ότι οι διακυμάνσεις αυτές είναι πραγματικές, επειδή μπορούν να «παρατηρηθούν» με έμμεσους τρόπους. Για παράδειγμα, κάθε ηλεκτρόνιο μοιάζει με ένα μικροσκοπικό μαγνήτη, την μαγνητική ένταση του οποίου, οι φυσικοί μπορούν να μετρήσουν με εκπληκτική ακρίβεια 10 δεκαδικών ψηφίων. Οι θεωρητικοί, με τη βοήθεια της κβαντικής θεωρίας, μπορούν να υπολογίσουν την ποσότητα αυτή, και έχουν βρει ότι η τιμή της εξαρτάται από τη δημιουργία των ζευγών ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Αν το φαινόμενο αυτό αγνοηθεί, τότε ο θεωρητικός υπολογισμός συμφωνεί με τα πειραματικά δεδομένα στα πρώτα πέντε δεκαδικά ψηφία, αλλά όχι στα υπόλοιπα. Συμπεριλαμβάνοντας, όμως την επίδραση της δημιουργίας των ζευγών ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, υπάρχει συμφωνία σε όλα τα δεκαδικά ψηφία!
Θεωρητικά, οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να εμφανιστεί στιγμιαία στο κενό, ακόμα και ένα ψυγείο ή ένας υπολογιστής. Η πιθανότητα της εμφάνισης ενός αντικειμένου όμως ελαττώνεται δραματικά καθώς αυξάνει η μάζα του και η πολυπλοκότητα της δομής του. Στην πράξη, μόνο ζεύγη σωματιδίου-αντισωματιδίου έχουν κάποια εύλογη πιθανότητα να δημιουργηθούν.
Ο Tryon, στις δυο σελίδες του παράξενου και αμφισβητούμενου άρθρου του, πρότεινε ότι, σε σπάνιες περιπτώσεις, ολόκληρα σύμπαντα μπορούν να εμφανιστούν από το κενό, και ότι το Σύμπαν μας θα μπορούσε να έχει αρχίσει με αυτόν τον τρόπο.
Επειδή οι κβαντικές διακυμάνσεις είναι γενικά στιγμιαίες, η πρόταση του Tryon, ότι το Σύμπαν μας που έχει ηλικία 10 δισεκατομμύρια χρόνια δημιουργήθηκε με τον τρόπο αυτό, φαίνεται αδιανόητη.
Σε γενικές γραμμές, ο χρόνος ζωής μιας διακύμανσης εξαρτάται από τη μάζα, και γίνεται μικρότερη από 10-65 γραμμάρια, δηλαδή 1038 φορές μικρότερη από τη μάζα του ηλεκτρονίου.
Εδώ, ο Tryon επικαλέστηκε το γεγονός ότι η ενέργεια ενός βαρυτικού πεδίου είναι αρνητική. Σε ένα κλειστό Σύμπαν η αρνητική βαρυτική ενέργεια αντισταθμίζει ακριβώς την ενέργεια της ύλης που περιέχει το Σύμπαν αυτό. Η συνολική ενέργεια ή ισοδύναμα η συνολική μάζα είναι ακριβώς ίση με το μηδέν. Ο χρόνος ζωής μιας κβαντικής διακύμανσης με μηδενική μάζα μπορέι να είναι άπειρος.
Όμως, αν το Σύμπαν μας δημιουργήθηκε από τον κενό χώρο, από πού προέρχεται ο χώρος αυτός;
Στην καθημερινή μας εμπειρία, συνηθίζουμε να εξισώνουμε τον άδειο χώρο με το «τίποτα». Ο κενός χώρος δεν έχει μάζα, ούτε χρώμα, ούτε υφή, ούτε σκληρότητα, ούτε θερμοκρασία. Αν αυτό δεν είναι το «τίποτα, τότε τι είναι; Από τη σκοπιά της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, ο χώρος δεν είναι ένα παθητικό υπόβαθρο, αλλά ένα εύκαμπτο μέσο το οποίο μπορεί να στραφεί, να καμπυλωθεί, να αλλάξει μορφή. Η καμπύλωση του χώρου είναι ακριβώς ο τρόπος με τον οποίο περιγράφεται το βαρυτικό πεδίο. Από αυτή τη σκοπιά, η πρόταση ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε στον κενό χώρο, δεν φαίνεται να εξηγεί περισσότερα από την πρόταση για παράδειγμα, ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε από ένα κομμάτι λάστιχο. Μπορεί να είναι αλήθεια, αλλά θα θέλαμε να μάθουμε από πού προήλθε το λάστιχο αυτό.
Το 1982, ο Ο Alexander Vilenkin από το Πανεπιστήμιο Tufts πρότεινε μια επέκταση της αρχικής ιδέας του Tryon. Πρότεινε ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε με κβαντικές διαδικασίες «κυριολεκτικά από το τίποτα», θεωρώντας όχι μόνο την απουσία της ύλης, αλλά ταυτόχρονα και την απουσία ΧΩΡΟΥ και ΧΡΟΝΟΥ. Η έννοια του απόλυτου τίποτα είναι δυσνόητη, γιατί έχουμε συνηθίσει να θεωρούμε το χώρο σαν ένα αμετάβλητο υπόβαθρο, το οποίο πρέπει να υπάρχει. Όπως ένα ψάρι δεν μπορεί να φανταστεί την απουσία νερού, έτσι κι εμείς δεν μπορούμε να φανταστούμε την απουσία του χώρου και του χρόνου.
Ένας τρόπος να κατανοήσει κανείς το απόλυτο τίποτα είναι να θεωρήσει ένα κλειστό Σύμπαν με πεπερασμένο όγκο και στη συνέχεια να φανταστεί ότι ο όγκος του ελαττώνεται στο μηδέν.
Είτε μπορείτε να το φανταστείτε είτε όχι, ο Vilenkin απέδειξε ότι, η έννοια του απόλυτου τίποτα είναι τουλάχιστον πλήρως ορισμένη μαθηματικά, και ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν το σημείο εκκίνησης στις θεωρίες της δημιουργίας του Σύμπαντος.


Στις πρώτες αναφορές του άρθρου του Vilenkin, μετά τoυς Guth και Witten, οι δυο Έλληνες φυσικοί Ταμβάκης και Βαγιονάκης

Όπως ακριβώς και η ιδέα του Tryon, έτσι και η πρόταση του Vilenkin, ήταν βασισμένη στην κβαντική περιγραφή της γενικής σχετικότητας. Από τη γενική σχετικότητα ο Vilenkin πήρε την ιδέα ότι ο χώρος δεν έχει σταθερή γεωμετρία, αλλά μπορεί να αλλάζει μορφή και να καμπυλώνεται. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές γεωμετρίες που είναι πιθανές, όπως το κλειστό Σύμπαν, το ανοικτό Σύμπαν, καθώς και άλλοι λιγότερο συμμετρικοί συνδυασμοί χώρου και χρόνου. Ανάμεσα σ’ αυτές, βρίσκεται και η γεωμετρία που είναι εντελώς κενή, ένας χώρος ο οποίος δεν περιέχει κανένα σημείο. Από την κβαντική θεωρία, ο Vilenkin χρησιμοποίησε την ιδέα του φαινομένου της σήραγγας: ένα κβαντικό σύστημα μπορεί με ασυνεχή τρόπο, να μεταπηδήσει ξαφνικά από μια κατάσταση σε μια άλλη, με την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει κάποιος νόμος διατήρησης που να απαγορεύει την αλλαγή αυτή. Συνδυάζοντας τις ιδέες αυτές, μπορεί να φανταστεί κανείς, ότι το Σύμπαν ξεκίνησε με εντελώς κενή γεωμετρία – το απόλυτο τίποτα – και στη συνέχεια μεταπήδησε με τη βοήθεια του κβαντικούς φαινομένους της σήραγγας σε μια μη-κενή κατάσταση. Σύμφωνα με τους μαθηματικούς υπολογισμούς, ένα Σύμπαν που δημιουργείται με τον τρόπο αυτό θα έχει υποατομικές διαστάσεις, αλλά αυτό δεν είναι ιδιαίτερο πρόβλημα. Ενώ ο Tryon ανησυχούσε για την απειροελάχιστη πιθανότητα που έχει μια κβαντική διακύμανση με κοσμικές διαστάσεις, ο Vilenkin κατάφερε να χρησιμοποιήσει τον πληθωρισμό για να μεγεθύνει το Σύμπαν στο σημερινό του μέγεθος….
ΠΗΓΕΣ: Alan H. Guth, «Το πληθωριστικό Σύμπαν», 2001 εκδόσεις Γκοβόστη



Κατηγορίες:ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

Ετικέτες: , ,

5 replies

  1. Τι γνώμη έχετε για την Θεωρία » Plasma Cosmology» που έχει προταθεί ως νέο κοσμολογικό μοντέλο από Νομπελιστα Annes Alfven (1908-1995). . O συνεργάτης του Eric J Lerner εργαζόμενος σήμερα στη NASA , ισχυρίζεται ότι η Θεωρία του Πλάσματος επαληθεύεται πλήρως από τα σύγρονη Αστροφυσική ( Από τα δεδομένα ) πράγμα που δεν συμβαίνει με τη Θεωρία του Big Bang.
    (A comparison of Plasma Cosmology and the Big Bang)
    IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, VOL. 31, NO. 6, DECEMBER 2003

  2. Το ερώτημα αυτό είναι νομίζω περισσότερο Φιλοσοφικό παρά Φυσικό. Διότι, εάν εννοούμε τον κενό χώρο, τότε αμέσως τίθεται το ερώτημα του «περιέχοντος» και του «περιεχομένου». Η ιδέα ενός κενού χώρου που δεν είναι καμπυλωμένος σε όλη του την έκταση, λόγω ανυπαρξίας μάζας για να τον καμπυλώσει, δημιουργεί το ερώτημα του ποιό περιέχεται σε τι! Δηλαδή να πούμε ότι η Βαρύτης σαν ιδέα είναι ένα μη καμπυλωμένος χώρος λόγω της ανυπαρξίας μάζας. Μοιραία πέφτουμε σαν μία τετριμμένη μορφή της εξίσωσης γενικής σχετικότητα όπου ο Μετρικός Τανυστής είναι ίσος με μηδέν. Θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι κενός χώρος εννοείται ένας Βαρυτικός χώρος με μηδέν Βαρύτητα; Το πράγμα μπλέκει. Και νομίζει κανείς ότι κυνηγάει την ουρά του….
    …ή να σκεφτούμε το ρηθέν από τον Ηράκλειτο όπου το Σύμπαν υπήρχε ανέκαθεν, «αποσβενύμενον και απτόμενον ΜΕΤΡΑ»!

  3. Το πρόβλημα με αυτές τις «θεωρίες» είναι πως ακούγονται υπερβολικά μαθηματικές και όπως όλοι οι Φυσικοί γνωρίζουμε, οι μαθηματικοί απευθύνονται σε δικό τους κόσμο και όχι στον κόσμο της φυσικής πραγματικότητας. Αυτό το τίποτε… έχει δίκιο ο Andrew Sokos που γράφει πως είναι μετα-φυσικό ερώτημα (φιλοσοφικό) παρά φυσικής. Στη θεωρία των υπερχορδών η συμπαγοποίηση των επιπλέον διαστάσεων απαιτεί 10^500 συνδυασμούς (που προέρχονται από τη θεωρία των Calabi-Yau), δηλαδή τόσα πιθανά σύμπαντα, που σίγουρα αυτό δεν είναι το τίποτε! Aπό την άλλη, η θεωρία στην οποία αναφέρεται ο Guth για κβαντική διακύμανση που οδήγησε στο ομογενές σύμπαν μας, απαιτεί μια πιθανότητα προέλευσης από το χώρο των φάσεων της τάξης του 1/10^10^123 υπολογισμένη από τον μεγάλο μαθηματικό φυσικής Roger Penrose (κανείς δεν έχει ακόμη απαντήσει πειστικά πως ξεπερνιέται αυτό το πρόβλημα). Οπότε πρέπει σαν επιστήμονες να είμαστε προσεκτικοί όταν εκλαϊκεύουμε τη γνώση με φανταχτερές φράσεις του τύπου: «Είμαστε μια ανακατανομή του τίποτε» (Νανόπουλος) λες και αποτελεί ένα συμπέρασμα εμπειρικό του τύπου «Είμαστε δίποδα ζώα»! Γράφει ο μεγάλος φιλόσοφος λογικής Λ. Βίτγκενσταϊν: «Έλεγα λοιπόν ότι, αν δεν μπορείς να ψάξεις, τότε δεν μπορείς και να ρωτήσεις, που πάει να πει: Όταν δεν υπάρχει λογική μέθοδος εξεύρεσης μιας απάντησης, τότε και το ερώτημα δεν έχει νόημα». Οπότε, με βάση τη λογική, το ερώτημα της δημιουργίας του Σύμπαντος δεν έχει νόημα αν δεν μπορούμε να το ψάξουμε (αφού προς το παρόν δεν υπάρχει σωστή θεωρία κβαντικής βαρύτητας) και το μόνο που έχει νόημα είναι η αναζήτηση τρόπων προσέγγισης και πρόβλεψης της πραγματικότητας που σχηματίζει ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Για αυτό η φράση του κ. Νανόπουλου που ανέφερα μου φαίνεται τόσο πειστική και επιστημονική, όσο η φράση «Σήμερα έχουμε ανάδρομο Ερμή», και οι δύο δεν επαληθεύονται επιστημονικά, παρά μόνο διαισθητικά. Παρακαλώ τους Φυσικούς, ιδιαίτερα τους παιδαγωγούς, να φροντίζουν πεισματικά για διασάφηση των εννοιών και όχι για «μυστικιστική» συσκότιση. Να χρησιμοποιούν την ορολογία της καθημερινότητας προσεκτικά και με ακρίβεια και να μην παραπλανούν. Να απευθύνονται στη λογική κρίση με κρυστάλλινη επιχειρηματολογία και να μην φοβούνται να παραδεχθούν πως δεν τα γνωρίζουμε όλα. Αλλιώς αναπαράγουμε έναν Μεσαίωνα σκέψης και δογματισμού. Γιατί είναι τόσο σημαντικό να απαντήσουμε αν το Σύμπαν δημιουργήθηκε από μια κβαντική διακύμανση (που δεν είναι τίποτε, αλλά κάτι) ή από τυχαιότητα (αναρωτιέμαι τι είδους απάντηση αποτελεί το τυχαίο) ή από έναν Θεό ή από ένα ευφυές πλάσμα; Μήπως τις βεβαιότητες που παρείχε κάποτε η θρησκεία επιθυμεί διακαώς να τις κατακτήσει η επιστήμη; Τότε η επιστήμη δεν είναι μια νέα θρησκεία και ο κ. Νανόπουλος δεν είναι ένας νέος προφήτης της έτσι όπως μιλάει;

  4. Πάντων χρημάτων μέτρον άνθρωπος. Αλλά εμείς φτάσαμε να θεωρούμε ως άνθρωπο μόνο τα μάτια μας! Λέμε «μεγάλο – μικρό, πεπερασμένο – άπειρο, κοντά – μακριά κλπ», δηλαδή μέτρο του υποστατού ή του ανυπόστατου έχουμε την δια της όρασης αντίληψη του κόσμου. Δεν πρέπει όμως άραγε να μιλάμε και για διά της ακοής αντίληψη, δια της αφής κλπ; Δεν πρέπει άραγε να μιλάμε για κάποιο σύμπαν υποστατό «πονετικά», δηλαδή με τον πόνο ως μέσο αντίληψής του; Όταν μιλάμε για το «απόλυτο κενό», το «απόλυτο τίποτα», χωρίς να το συνειδητοποιούμε έχουμε μια όχι απλά μονοδιάστατη (που και η διάσταση είναι αντικείμενο της όρασης) αλλά μονοαισθησιακή, μόνο με την όραση, αντίληψη του κόσμου, δηλαδή στην ουσία τον συρρικνώνουμε. Ποιος θα πολλαπλασιάσει, θα διαιρέσει, θα κάνει μαθηματικούς υπολογισμούς όχι πια μόνο σε βάση γεωμετρική, δηλαδή την οπτική αντίληψη του κόσμου αλλά και «πονετική», δηλαδή με όργανο αντίληψης αλλά και υποστατικό φορέα τον πόνο; Τη χαρά; Λέγοντας ότι υπάρχουν πολλά, άπειρα σύμπαντα, η σχετική εγκεφαλική λειτουργία μας έχει χαρακτήρα εικόνας, δηλαδή εκδηλώνεται μέσα μας οπτική λειτουργία. Ερώτηση: Ο τυφλοπόντικας και γενικά τα όντα που στερούνται όραση, για ποιον κόσμο, για ποιο σύμπαν μπορούν να «μιλούνε»; Υπερτιμήσαμε μου φαίνεται την όραση και δίνουμε υπόσταση στις οντότητες στη βάση του οπτικού προσδιορισμού τους…

    Και εν πάση περιπτώσει το τίποτα είναι είναι αισθητό όσο τίποτα… Το λέω σε ένα ποίημά μου – και σκέπτομαι ότι όσο η φυσική θα είναι ακατάδεκτη (και περισσότερο τα μαθηματικά…), όσο δεν θα ζητούν τη συνδρομή της ποίησης για τη λύση των προβλημάτων τους, το όντως όν θα κρύβεται…

    Λίθοι
    θαμένοι σε βαθύ θεμέλιο,
    η λαμπρή πρόσοψη σας σκεπάζει με
    λήθη,

    σε κτήριο ξένης Άμφισσας,
    μέγαρο Λάρισσας κρυφής.

    Λύπη,
    εντός μου εξόριστη,
    μη επιξάνεις
    τραυματα κεκακωμένα ταις μασταιξιν.
    Όλο γυρεύουμε ψυχή, όλο μας
    λέπει.

    Τιόπτα, αισθητό όσο τίποτα.
    Φωνή! – κλήση του αμετάκλητου.

    • Φίλτατε, δεν νομίζω πως υπάρχουν «πονόνια». (όσο για τα «ηχόνια», δεν αμφισβητεί κανένας ότι η διάδοση του ήχου υπόκειται στο νόμο του αντίστροφου τετραγώνου, άρα στις τρεις διαστάσεις του χώρου – ρώτα και τις νυχτερίδες που χρειάζονται πολύ περισσότερη ακρίβεια από τους τυφλοπόντικες!)
      Όσο και αν θέλουμε να εξανθρωπίσουμε τα πάντα, να φτιάξουμε θεούς «καθ’ εικόνα και καθ’ ομοίωσιν» του ανθρώπου, η πραγματικότητα καθημερινά μας δείχνει, όλο και περισσότερο, ότι δεν έχει φτιαχτεί στα μέτρα των ματιών, των αυτιών, της μύτης ή – πολύ περισσότερο – της ψυχής μας! Η πλατωνική ιδέα, ότι θα ανακαλύψουμε τον κόσμο με ενδοσκόπηση, όσο τονώνει το εγώ μας, τόσο μου φαίνεται απωθητική.
      Τελικά, αγαπητέ ποιητή, μου φαίνεται ότι μόνο πάντων «χρημάτων (ευρώ κ.τ.λ.)» είναι μέτρο ο άνθρωπος!

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: