Τι υπήρχε πριν από την Μεγάλη Έκρηξη;

Posted on 20/12/2015

2


Η φυσική και η μεταφυσική της δημιουργίας του σύμπαντος

Photographs by Thomas Allen

(Φωτογραφία Thomas Allen)

Σε ένα ενδιαφέρον άρθρο του  Alan Lightman με τίτλο «What Came Before the Big Bang?» παρουσιάζονται οι απόψεις των «κβαντικών κοσμολόγων» (Alexander Vilenkin, Stephen Hawking, Andrei Linde, James Hartle, Sean Carroll, Lawrence Krauss, Don Page) σχετικά με το τι συνέβη τη στιγμή που δημιουργήθηκε το σύμπαν, αν υπήρχε κάτι άλλο πριν από αυτό και πως εξελίχθηκε από τη δημιουργία του μέχρι σήμερα.

Το πρόβλημα με την περιγραφή της γέννησης του σύμπαντος είναι ότι πρόκειται για ένα γεγονός που συνέβη μόνο μια φορά (και δεν υπήρχε κανείς για να κάνει παρατηρήσεις-μετρήσεις…), αλλά και το ότι δεν υπάρχει μια πλήρης θεωρία κβαντικής βαρύτητας για την περιγραφή tτου χωροχρόνου στις εξαιρετικά τεράστιες πυκνότητες ύλης-ενέργειας που κυριαρχούσαν όταν πραγματοποιήθηκε το Big Bang.

Οι περισσότεροι φυσικοί θεωρούν ότι σ’ αυτή την «εποχή της κβαντικής βαρύτητας» το σύμπαν ήταν περίπου 1024 φορές μικρότερο από ένα άτομο και είχε θερμοκρασία περί τους 1032 βαθμούς Κέλβιν. Σ’ αυτές τις συνθήκες ο χώρος και ο χρόνος συμπεριφέρεται σαν το νερό που βράζει. Σίγουρα, αυτές τις καταστάσεις είναι αδύνατον να τις φανταστεί κανείς. Κι όμως υπάρχουν θεωρητικοί φυσικοί προσπαθούν να τις περιγράψουν με τα μαθηματικά. Με κάποιο τρόπο, ο χρόνος όπως τον ξέρουμε αναδύθηκε από την κατάσταση της σχεδόν άπειρης πυκνότητας που επικρατούσε. Ή μπορεί ο χρόνος να υπήρχε ήδη και αυτό που αναδύθηκε ήταν το «βέλος» του χρόνου, που δείχνει προς το μέλλον.

Οι φυσικοί ελπίζουν ότι μέσα στα επόμενα πενήντα χρόνια (;), η θεωρία των χορδών ή μια άλλη νέα θεωρία θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε το πως δημιουργήθηκε το σύμπαν.

Στο άρθρο του Alan Lightman αναφέρεται η θεωρία  του δικέφαλου χρόνου που ανέπτυξαν οι Sean Carrol και Alan Guth.  Σ’ αυτό το μοντέλο του σύμπαντος ο χρόνος υπήρχε πάντα. Αλλά σε αντίθεση με το στατικό μοντέλο του σύμπαντος που οραματίστηκαν οι Αριστοτέλης, ο Νεύτωνας και Αϊνστάιν, αυτό το σύμπαν αλλάζει καθώς οι αιώνες διαδέχονται ο ένας τον άλλον. Η εξέλιξη του σύμπαντος είναι συμμετρική ως προς τον χρόνο, έτσι ώστε η συμπεριφορά του σύμπαντος πριν από την Μεγάλη Έκρηξη να είναι μια κατοπτρική εικόνα της εξέλιξής του μετά την Μεγάλη Έκρηξη.

Το σύμπαν συστελλόταν μέχρι να φτάσει σε ένα ελάχιστο μέγεθος στην Μεγάλη Έκρηξη, σ’ αυτό που ονομάζουμε t=0, και στη συνέχεια διαστέλλεται (κι άλλοι κοσμολόγοι έχουν προτείνει παρόμοια μοντέλα).

Eίναι σαν ένα ελατήριο που πέφτει στο πάτωμα, φτάνει στο μέγιστο της συμπίεσής του και στη συνέχεια αναπηδά αυξάνοντας το μέγεθός του. Λόγω των αναπόφευκτων τυχαίων διακυμάνσεων που εμπεριέχονται στην κβαντική φυσική, το συστελλόμενο σύμπαν δεν είναι το ακριβές το είδωλο του διαστελλόμενου.

Στην εικόνα  Carroll–Guth η τάξη του σύμπαντος έχει τη μέγιστη τιμή της κατά την Μεγάλη Έκρηξη. Η αταξία αυξάνεται και πριν και μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Έτσι το μέλλον προχωρά από την Μεγάλη Έκρηξη προς δυο κατευθύνσεις. Ένας παρατηρητής που ζει στο συστελλόμενο σύμπαν βλέπει την Μεγάλη Έκρηξη στο παρελθόν του όπως ακριβώς κι εμείς. Το γεγονός ότι θυμόμαστε το παρελθόν μας κι όχι το μέλλον μας σχετίζεται με τις συνθήκες του Big Bang.
Σύμφωνα με τους Carroll και Guth, η θεωρία του δικέφαλου χρόνου μπορεί συνδυαστεί με τον αιώνιο πληθωρισμό – μια ιδέα που αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 – που οδηγεί σε μια διαδικασία αναπαραγωγής πολλών νέων συμπάντων…

Το άρθρο του Lightman προφανώς αναφέρεται και στις θεωρίες (Alexander Vilenkin,  Stephen Hawking …) σύμφωνα με τις οποίες το σύμπαν και ο χρόνος δεν υπήρχε πριν από την Μεγάλη Έκρηξη. Όπου το σύμπαν δημιουργήθηκε κυριολεκτικά από το τίποτα, σε ένα ελάχιστο αλλά πεπερασμένο μέγεθος, και στη συνέχεια επεκτάθηκε. Δεν υπάρχουν στιγμές πριν την στιγμή του ελάχιστου μεγέθους, γιατί δεν υπήρχε το «πριν». Έτσι, δεν υπάρχει «δημιουργία» του σύμπαντος, δεδομένου ότι η έννοια αυτή απαιτεί δράση στο χρόνο.

Αλλά για τις θεωρίες αυτές έχουμε αναφερθεί και σε παλαιότερες αναρτήσεις (π.χ. «Η δημιουργία του σύμπαντος από το απόλυτο τίποτα» – «Τι συνέβη πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη» «Ένα σύμπαν από το τίποτε» ).

Κι ενώ θα περίμενε κανείς όλοι οι κβαντικοί κοσμολόγοι να είναι άθεοι, ο Don Page κάνει την έκπληξη δηλώνοντας την πίστη του στο θεό: «Ως χριστιανός, πιστεύω ότι υπάρχει ένα ανώτερο ον έξω από το σύμπαν που δημιούργησε το σύμπαν και κατευθύνει τα πράγματα. Ο θεός είναι ο αληθινός δημιουργός» …

… Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο εδώ: harpers.org