Το σύμπαν μέσα σε έναν σωλήνα


Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, το σύμπαν μας ήταν κάποτε πολύ θερμό, πολύ πυκνό, πολύ ομοιόμορφο, αλλά και πάρα πολύ μικρό. Έκτοτε, διαστέλλεται, ψύχεται και συνεχίζει να εξελίσσεται.
● Οι πιο συνηθισμένες οπτικές απεικονίσεις της ιστορίας του σύμπαντος δείχνουν την Μεγάλη Έκρηξη σαν έναν αναπτυσσόμενο σωλήνα προς μια κατεύθυνση, έχοντας ξεκινήσει με κάποιου είδους συμβάν, σαν «ανάφλεξη». 
Εννοείται πως η Μεγάλη Έκρηξη δεν είναι σωλήνας, αλλά ένα γεγονός που συνέβη παντού ταυτόχρονα, πυροδοτώντας τη γέννηση του σύμπαντος όπως εμείς το ξέρουμε.

Όπως συμβαίνει συχνά με τις επιστημονικές απεικονίσεις, θα ήταν αδύνατο να δείξουμε ολόκληρη την ιστορία του σύμπαντος, σε όλο της το μεγαλείο, σε μια ενιαία, στατική εικόνα. Όταν πρόκειται για την Μεγάλη Έκρηξη, υπάρχουν πολλές παρανοήσεις. Πολλοί άνθρωποι την βλέπουν ως έκρηξη. Άλλοι θεωρούν ότι έχει ένα συγκεκριμένο σημείο προέλευσης στο διάστημα. Πολλοί την συγχέουν με την έννοια της μοναδικότητας ή της γέννησης του ίδιου του χώρου και του χρόνου. Όλες αυτές οι έννοιες είναι εσφαλμένες.

Η Μεγάλη Έκρηξη δεν ήταν καθόλου έκρηξη. Μάλλον, η ιδέα έχει τις ρίζες της στην έννοια της διαστολής και στο γεγονός ότι ο ίδιος ο χώρος δεν παραμένει στατικός, αλλά αναγκάζεται είτε να διαστέλλεται είτε να συστέλλεται ανάλογα με την ύλη και την ενέργεια που κατανέμεται σε αυτό. Το σύμπαν διαστέλλεται κι αυτό σημαίνει ότι η απόσταση μεταξύ οποιωνδήποτε δύο αυθαίρετων σημείων στο διάστημα αυξάνεται ή επιμηκύνεται με την πάροδο του χρόνου, ακόμα κι αν τα αντικείμενα μέσα σε αυτόν τον χώρο δεν κινούνται καθόλου σε σχέση με τον χώρο που κατοικούν.

 Η Μεγάλη Έκρηξη δεν συνέβη σε ένα συγκεκριμένο μέρος, αλλά συνέβη σε μια συγκεκριμένη στιγμή στο παρελθόν μας, πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Η απάντηση στο ερώτημα «Πού έγινε η Μεγάλη Έκρηξη;» , τουλάχιστον όσο μπορούμε να πούμε μέσα από το παρατηρήσιμο σύμπαν μας, είναι πως έγινε ταυτόχρονα παντού. Γι’ αυτό, καθώς κοιτάμε πιο μακριά, αντικείμενα που βρίσκονται σε μεγάλες κοσμικές αποστάσεις, βλέπουμε αυτά τα αντικείμενα όπως ήταν στο παρελθόν: πιο κοντά στο γεγονός της Μεγάλης Έκρηξης.

Και η ιδέα της μοναδικότητας είναι ξεπερασμένη. Η Μεγάλη Έκρηξη δεν ξεκίνησε από μια ιδιομορφία, αλλά προέκυψε από μια προηγούμενη κατάσταση όπου στο ενεργειακό περιεχόμενο του σύμπαντος δεν κυριαρχούσαν η ύλη και η ακτινοβολία, αλλά η ενέργεια που υφάνθηκε στον ιστό του ίδιου του διαστήματος. Αυτό αντιστοιχεί σε μια περίοδο κοσμικού πληθωρισμού, η οποία προηγείται, δημιουργείται και (όταν τελειώνει) προκαλεί την Μεγάλη Έκρηξη.

Είναι επίσης πολύ λογικό να σκεφτόμαστε το παρατηρήσιμο σύμπαν ως μια σφαίρα που διαστέλλεται με την πάροδο του χρόνου, ειδικά στο πλαίσιο της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτό συμβαίνει επειδή η μεγαλύτερη ταχύτητα που μπορεί να ταξιδέψει οποιοδήποτε σήμα μέσω του ιστού του διαστήματος είναι η ταχύτητα του φωτός και αυτή η ταχύτητα, 299.792.458 m/s, είναι απολύτως καθολική: ισχύει εξίσου καλά για όλους τους παρατηρητές ανά πάσα στιγμή. Όταν έχει παρέλθει μόνο ένας ελάχιστος χρόνος από την έναρξη της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, η ποσότητα του σύμπαντος που μπορεί να «δει» ένας υποθετικός παρατηρητής περιορίζεται από την απόσταση που θα μπορούσε να έχει διαδοθεί ένα φωτεινό σήμα από εκείνη τη στιγμή: από την έναρξη της Μεγάλης Έκρηξης. Καθώς περνάει περισσότερος χρόνος, μπορεί πλέον να φτάσει το φως από μεγαλύτερες αποστάσεις, αυξάνοντας το μέγεθος αυτού που οι αστροφυσικοί αποκαλούν «κοσμικό μας ορίζοντα».

Μέχρι να φτάσουμε στο σήμερα, ο κοσμικός μας ορίζοντας είναι τεράστιος: μετά από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, μπορούμε τώρα να παρατηρήσουμε σήματα έως και 46,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό που προκαλεί απορία σε πολλούς ανθρώπους είναι ότι μπορούμε να δούμε πολύ πιο μακριά απ’ ότι η ηλικία του σύμπαντος πολλαπλασιασμένη με την ταχύτητα του φωτός! Αυτό, συμβαίνει διότι καθώς το φως ταξιδεύει προς εμάς το ίδιο το σύμπαν διαστέλλεται. Έτσι σύμφωνα με απλούς υπολογισμούς βρίσκουμε ότι μπορούμε «να δούμε» , όχι μόνο σε σε απόσταση 13,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός, αλλά μέχρι 46,5 δισεκατομμύρια έτη προς όλες τις κατευθύνσεις.

Αυτή η απλοποιημένη κινούμενη εικόνα δείχνει πώς αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου στο διαστελλόμενο σύμπαν, η μετατόπιση του φωτός προς το ερυθρό και η απόσταση μεταξυ δύο γαλαξιών.

Συνήθως η εξέλιξη του σύμπαντος από την Μεγάλη Έκρηξη και μετά παριστάνεται με ένα σωλήνα. Η απεικόνιση ξεκινά από ένα σημείο «ανάφλεξης», όταν το σύμπαν ήταν πάρα πολύ μικρό, πολύ θερμό και πυκνό. Ο οριζόντιος άξονας x καθώς κοιτάμε προς τα δεξιά δείχνει τον χρόνο που περνάει, ενώ ο κατακόρυφος άξονας ψ παριστάνει την διαστολή του χώρου, δηλαδή, το μέγεθος του σύμπαντος με την πάροδο του χρόνου (χοντρικά-όχι στην αληθινή κλίμακα).

Επισημαίνεται ξανά, ότι το σύμπαν προφανώς και δεν διαστέλλεται μέσα σε έναν σωλήνα. Πρόκειται για μια συνοπτική αναπαράσταση της ιστορίας του σύμπαντος, μια εικόνα που περιέχει τα σημαντικά γεγονότα της εξέλιξής του, από την γέννησή του μέχρι σήμερα.

Μπορεί η σωληνοειδής αναπαράσταση του σύμπαντος να είναι μια δισδιάστατη απεικόνιση, όμως δεν παριστάνει δυο χωρικές διαστάσεις. Ο άξονας y δείχνει το μέγεθος του παρατηρήσιμου σύμπαντος, ενώ ο άξονας x το χρονικό διάστημα που έχει παρέλθει από την έναρξη της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, ξεκινώντας από αριστερά μέχρι να φτάσει στο σήμερα, τέλος δεξιά.

Όμως, υπάρχουν κι άλλοι τρόποι για να απεικονίσουμε την κοσμική μας ιστορία. Για παράδειγμα, ένα από τα πιο διάσημα «μη σωληνωειδή» διαγράμματα δημιουργήθηκε από τον Αργεντινό καλλιτέχνη Pablo Carlos Budass. Πρόκειται για την λογαριθμική αναπαράσταση της ιστορίας του σύμπαντος που παριστάνει το παρατηρήσιμο σύμπαν ως σφαίρα: ο Ήλιος, η Γη και οι υπόλοιποι πλανήτες βρίσκονται στο μέσον της εικόνας. Ακολουθούν ο Γαλαξίας μας, οι κοντινοί μας γαλαξίες, όπως η Ανδρομέδα, πιο απομακρυσμένοι γαλαξίες, ο υπόλοιπος κοσμικός ιστός, και στο όριο η κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου και ο αδιαφανής τοίχος του πλάσματος υδρογόνου που τη δημιούργησε, όταν το σύμπαν μας είχε ηλικία μόνο 400.000 χρόνια.

Η λογαριθμική αναπαράσταση του σύμπαντος από τον Pablo Carlos Budassi.

Προφανώς δεν πρέπει να ερμηνεύουμε «κατά γράμμα» τέτοιου είδους αναπαραστάσεις, είτε έχουν σωληνοειδή μορφή είτε λογαριθμική. Χρειάζεται προσοχή γιατί μπορεί να προκαλέσουν παρανοήσεις, δεδομένου ότι σ’ αυτές επιχειρείται η συντόμευση της πιο μεγάλης και πιο περίπλοκης ιστορίας – της εξέλιξης του σύμπαντος.

διαβάστε περισσότερα ΕΔΩ: https://bigthink.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-why-big-bang-tube



Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΥΜΠΑΝ

Ετικέτες: ,

3 replies

  1. Στέλιος Χατζιδάκις's avatar

    το 46,5 προκύπτει ξέροντας την ταχύτητα επέκτασης της διαμέτρου του σύμπαντος και την απόσταση της πηγής του σήματος αφού η ταχύτητα απομάκρυνσης εξαρτάται από την απόσταση Επιπλέον θα πρέπει να ξέρουμε και το σχήμα του σύμπαντος αφού το φως θα μπορούσε να έχει διανύσει διαφορες διαδρομές όταν το παρατηρούμε. Όλα αυτά είναι γνωστά;

  2. Σταύρος Πάσχος's avatar

    Ο πληθωρισμός προηγείται της μεγάλης έκρηξης ? μήπως το γράφετε λάθος ?

    • Με την έννοια ότι,
      μετά το τέλος της φάσης του πληθωρισμού προέκυψε ένα θερμό και πυκνό σύμπαν γεμάτο με σωματίδια και ακτινοβολία, δηλαδή το Big Bang – όπως χιουμοριστικά αποκάλεσε ο Hoyle – και ξέραμε πριν την εμφάνιση των πληθωριστικών θεωριών
      https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_inflation

Αφήστε απάντηση στον/στην Στέλιος Χατζιδάκις Ακύρωση απάντησης

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