Ζωή εναντίον Σκοτεινής Ενέργειας

Posted on 15/06/2018

0


Πως θα μπορούσε ένας προηγμένος πολιτισμός να επιβιώσει σε ένα σύμπαν που διαστέλλεται επιταχυνόμενα

Η παρουσία της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν είναι η αιτία της επιταχυνόμενης διαστολής του. Η δράση της σκοτεινής ενέργειας είναι απωστική, κυριαρχεί των ελκτικών βαρυτικών δυνάμεων, και αυξάνει με επιταχυνόμενο ρυθμό συνεχώς το σύμπαν μας. Οι φυσικοί δεν ξέρουν τι ακριβώς είναι και γι αυτό την ονόμασαν «σκοτεινή» ενέργεια. Οι υπολογισμοί τους δείχνουν πως αποτελεί πάνω από τα δύο τρίτα της συνολικής μάζας-ενέργειας του σύμπαντος!

Μια συνέπεια αυτής της διαστολής θα είναι ότι μετά από περίπου 100 δισεκατομμύρια χρόνια (η σημερινή ηλικία του σύμπαντος είναι 14 δισεκατομμύρια χρόνια), οι γαλαξίες του τοπικού σμήνους, απομακρυνόμενοι θα βρεθούν έξω από τον «ορίζοντά» μας. Έτσι, εκτός του ότι τα άστρα αυτών των γαλαξιών θα είναι αόρατα, θα είναι και απροσπέλαστα – κανείς δεν θα μπορεί να χρησιμοποιήσει την ενέργειά τους.

Ποια θα μπορούσε να είναι η αντίδραση ενός πολύ προηγμένου πολιτισμού σ’ αυτή την κατάσταση;

Ο Dan Hooper στην εργασία του με τίτλο «Life Versus Dark Energy: How An Advanced Civilization Could Resist the Accelerating Expansion of the Universe» εξετάζει την αντίδραση ενός πολιτισμού τύπου ΙΙΙ στην κλίμακα Kardashev, ο οποίος μπορεί να αξιοποιήσει την ενέργεια που παράγουν τα άστρα σε ολόκληρο τον γαλαξία του.

Η κλίμακα των πολιτισμών Kardashev
Πολιτισμός τύπου Ι είναι ο πολιτισμός που ελέγχει όλες τις πλανητικές μορφές ενέργειας. Μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ηλιακή ενέργεια που φτάνει στον πλανήτη του, ελέγχει την θερμοκρασία του πλανήτη, τα έντονα καιρικά φαινόμενα, τη σεισμική και την ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Πολιτισμός τύπου ΙΙ είναι αυτός που αφού εξαντλήσει τους πόρους του πλανήτη του, καταφέρνει να ελέγχει και να καταναλώνει όλη την παραγόμενη ενέργεια ενός άστρου (σαν τον ήλιο μας).
Τέλος, ένας πολιτισμός τύπου ΙΙΙ αφού έχει εξαντλήσει την ενέργεια ολόκληρου του πλανητικού του συστήματος, έχει αποικίσει τον γαλαξία του και μπορεί να ελέγχει την ενέργεια σε γαλαξιακό επίπεδο.

Για για να μεγιστοποιηθεί η πρόσβαση στην ωφέλιμη ενέργεια, ένας επαρκώς προηγμένος πολιτισμός θα επέλεγε να επεκταθεί γρήγορα προς τα έξω, να κατασκευάσει σφαίρες Dyson ή παρόμοιες δομές γύρω από από τα άστρα που θα συναντούσε, και να χρησιμοποιήσει την ενέργειά τους ώστε να τα κατευθύνει προς το κέντρο του πολιτισμού. Εκεί, θα «δεσμευθούν» βαρυτικά και θα προστατευθούν από την διαστολή του χώρου.

Η ισχύς αυτού του συμπεράσματος βασίζεται μόνο σε δυο λογικές υποθέσεις: (α) ένας προηγμένος πολιτισμός θα επιχειρήσει να μεγιστοποιήσει την πρόσβασή του στη χρησιμοποιούμενη ενέργεια και  (β) η σημερινή κατανόηση της σκοτεινής ενέργειας και η επίδρασή της στην μελλοντική επέκταση του σύμπαντος είναι σχεδόν σωστή.

Στην εργασία του ο Dan Hooper εξετάζει ποια άστρα θα μπορούσαν να συλλεχθούν με τον τρόπο αυτό, καταλήγοντας στα άστρα με μάζες (0.2–1) M (M= η μάζα του ήλιου μας). Τα άστρα μεγαλύτερων μαζών είναι βραχύβια, ενώ αυτά με τις μικρότερες μάζες δεν διαθέτουν την απαιτούμενη ενέργεια για να ολοκληρωθεί η διαδικασία. Η διαδικασία αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει στην συλλογή των άστρων μέσα σε μια περιοχή που εκτείνεται σε αρκετές εκατοντάδες Mpc, αυξάνοντας την συνολική ποσότητα ενέργειας που είναι απαραίτητη σε έναν μελλοντικό πολιτισμό κατά ένα παράγοντα μερικών χιλιάδων.

Ψάχνοντας για έναν πολιτισμό τύπου ΙΙΙ

Ένας πολιτισμός που αρχίζει να επεκτείνεται στην σημερινή εποχή με μέγιστη ταχύτητα 10% της ταχύτητας του φωτός θα μπορούσε να συλλέξει άστρα σε μια περιοχή ακτίνας περίπου 50 Mpc. Αν υπάρχει στο σύμπαν τέτοιος προηγμένος πολιτισμός που ξεκίνησε να εφαρμόζει μια παρόμοια διαδικασία θα μπορούσε να φαίνεται ως μια περιοχή ακτίνας δεκάδων Mpc όπου τα περισσότερα ή όλα τα άστρα μάζας M~ 2 M θα περιβάλλονται από σφαίρες Dyson. Επιπλέον, κατά την διάρκεια της επιτάχυνσης και της μεταφοράς προς τον κεντρικό πολιτισμό, αυτά τα άστρα θα μπορούσαν να συνοδεύονται από ορατά σήματα που οφείλονται στις τεράστιες ποσότητες ενέργειες που απαιτούνται για την προώθησή τους.

Όμως, ακόμα κι αυτές οι ασύλληπτα γιγάντιες προσπάθειες ενός τέτοιου πολιτισμού δεν μπορούν να σταματήσουν την «καταστροφική» για την ζωή επιταχυνόμενη διαστολή σύμπαντος …

Άραγε, θα υπάρξει ένα οριστικό τέλος στην πορεία της ζωής και του Σύμπαντος ή μήπως η νοήμων ζωή θα κατορθώσει να διαιωνίσει τη δραστηριότητά της;

Αν ψάχνετε για απαντήσεις σε τέτοιου είδους ερωτήσεις σας υπενθυμίζουμε ότι απόψε, Παρασκευή 15 Ιουνίου στις 21.00,
στον κήπο του Αστεροσκοπείου Αθηνών (Λόφος Νυμφών) ο αστροφυσικός Νίκος Πράντζος θα δώσει ομιλία με θέμα: «Η πρόκληση των διαστρικών ταξιδιών και η προοπτική του ανθρώπου στο Σύμπαν». (νεώτερη ενημέρωση: το βίντεο και οι διαφάνειες της ομιλίας: ΕΔΩ).
Θα µπορέσουµε να ταξιδέψουμε κάποτε στα αστέρια; Με τι είδους διαστημόπλοια; Θα συναντήσουμε κάποτε κάποια μορφή ζωής στο Σύμπαν; Μακροπρόθεσμα, ποιο θα είναι το μέλλον της Γης, του Ηλιου, του Γαλαξία µας και του Σύμπαντος γενικότερα; Ποιος θα μπορούσε να είναι ο ρόλος του ανθρώπου μέσα στο εξελισσόμενο Σύμπαν που µας αποκαλύπτει η σύγχρονη Κοσμολογία; Θα υπάρξει ένα οριστικό τέλος στην πορεία της ζωής και του Σύμπαντος ή μήπως η νοήμων ζωή θα κατορθώσει να διαιωνίσει τη δραστηριότητά της; Ποια είναι τα συµπεράσµατα της σύγχρονης Αστροφυσικής για όλα αυτά και πώς συνδυάζονται µε τα φουτουριστικά οράματα των συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας;

Ο Νίκος Πράντζος είναι αστροφυσικός, ειδικευµένος στην πυρηνική αστροφυσική, και εργάζεται ως ερευνητής στο Εθνικό Ίδρυµα Ερευνών της Γαλλίας (CNRS) και στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Παρισιού πάνω σε θέµατα αστρικής και γαλαξιακής εξέλιξης και αστρονοµίας ακτίνων γ. Για την ερευνητική του δραστηριότητα τιµήθηκε µε το βραβείο της Γαλλικής Αστρονοµικής Ένωσης το 1994. Έχει δηµοσιεύσει τέσσερα βιβλία εκλαΐκευσης της αστρονοµίας στα γαλλικά, που έχουν µεταφραστεί σε πολλές γλώσσες και έχουν αποσπάσει τιµητικές διακρίσεις. Σε ελληνική µετάφραση από τα γαλλικά κυκλοφορεί από τις Πανεπιστηµιακές Εκδόσεις Κρήτης το βιβλίο του Η περιπέτεια του µέλλοντος. Σενάρια για τις προοπτικές του ανθρώπου στο σύµπαν, το οποίο έχει µεταφραστεί επίσης στα αγγλικά, στα κινεζικά, στα πορτογαλικά, στα τουρκικά και στα κροατικά.

πηγή: https://arxiv.org/pdf/1806.05203.pdf