Δεν έγινε ποτέ η Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν;

Το σύμπαν ίσως υπάρχει αιώνια, και επομένως δεν έγινε ποτέ μια Μεγάλη Έκρηξη που το δημιούργησε, συμπεραίνει ένα νέο μοντέλο που ανέπτυξαν δύο φυσικοί από το πανεπιστήμιο της Μπένχα στη Αίγυπτο και του Λέθμπριτζ στον Καναδά.

Το θεωρητικό μοντέλο προσπαθεί να εναρμονίσει την κβαντική θεωρία με τη γενική θεωρία της σχετικότητας και, όπως περιγράφουν οι δύο επιστήμονες σε άρθρο τους στο περιοδικό Physics Letters B, μπορεί να εξηγήσει επίσης τη σκοτεινή ενέργεια, λύνοντας έτσι κι άλλα προβλήματα.

Η γενική πεποίθηση για την ηλικία του σύμπαντος είναι ότι ανέρχεται στα 13,8 δισ. χρόνια, όπως υπολογίζεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Τότε, ένα σημείο με άπειρη πυκνότητα, γνωστό ως μοναδικότητα (singularity), άρχισε να διαστέλλεται με τη Μεγάλη Έκρηξη, δημιουργώντας έτσι εξελισσόμενο τον κόσμο που μας περιβάλλει.

Παρόλο που ένα τέτοιο φαινόμενο προκύπτει απευθείας από τους νόμους της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, μερικοί επιστήμονες το θεωρούν προβληματικό, επειδή τα μαθηματικά μπορούν να εξηγήσουν τι συνέβη αμέσως μετά στη μοναδικότητα – και όχι τη χρονική στιγμή «μηδέν» ή νωρίτερα από τη Μεγάλη Έκρηξη.

«Πρόκειται για το πιο σοβαρό πρόβλημα της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, αφού κάνει τους νόμους της φυσικής να παρουσιάζουν ασυνέχεια», λέει χαρακτηριστικά στην ιστοσελίδα Phys.org ο Αχμέτ Φαράζ Αλί,  φυσικός από το Πανεπιστήμιο Μπένχα και ένας από τους συγγραφείς του άρθρου.

Αντίθετα, το μοντέλο των δύο επιστημόνων επιλύει αυτό το πρόβλημα, αφού σύμφωνα με αυτό το σύμπαν δεν έχει χρονική αρχή και τέλος. Επομένως, καταργεί ουσιαστικά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Οι δύο φυσικοί τονίζουν με έμφαση ότι το μοντέλο τους δεν δημιουργήθηκε ad hoc, σε μία προσπάθεια να παρακαμφθεί η ιδέα της Μεγάλης Έκρηξης της μοναδικότητας.

Για την κατασκευή του βασίσθηκαν στην ιδέα των κβαντικών τροχιών, που διατύπωσε τη δεκαετία του ΄50 ο θεωρητικός φυσικός και φιλόσοφος Ντέιβιντ Μπομ, καταλήγοντας έτσι σε κβαντικές διορθώσεις των εξισώσεων Φρίντμαν, οι οποίες περιγράφουν τη διαστολή του σύμπαντος στο πλαίσιο της γενικής θεωρίας της σχετικότητας.

Παρόλο που το μοντέλο τους δεν είναι μια πλήρης θεωρία κβαντικής βαρύτητας, περιέχει στοιχεία από την κβαντική μηχανή και τη γενική θεωρία της σχετικότητας, ενώ οι δύο ερευνητές εκτιμούν πως, ακόμη κι όταν διατυπωθεί μία πλήρης θεωρία που να ενοποιεί πλήρως τις δύο περιγραφές της φύσης, τα συμπεράσματά τους θα εξακολουθούν να ισχύουν.

Πάντως, πέρα από το ότι δεν περιλαμβάνει τη Μεγάλη Έκρηξη μιας μοναδικότητας ως αρχής του σύμπαντος, το νέο μοντέλο αποκλείει επίσης ότι το σύμπαν θα αρχίσει να συρρικνώνεται, καταλήγοντας σε ένα σημείο άπειρης πυκνότητας.

Με κοσμολογικούς όρους, οι κβαντικές διορθώσεις «μεταφράζονται» σε μία κοσμολογική σταθερά, η οποία δεν χρειάζεται την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας για να δικαιολογηθεί. Επίσης, οι προβλέψεις του μοντέλου συμφωνούν με την κοσμολογική σταθερά και την πυκνότητα του σύμπαντος, όπως προκύπτουν από τις παρατηρήσεις.

Με φυσικούς όρους, το μοντέλο περιγράφει το σύμπαν σαν να κατακλύζεται από ένα κβαντικό ρευστό. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το ρευστό αυτό πιθανόν αποτελείται από βαρυτόνια -υποθετικά σωματίδια χωρίς μάζα που αναλαμβάνουν να «μεταφέρουν» τις δυνάμεις ανάμεσα σε δύο σώματα που αλληλεπιδρούν. Αν υπάρχουν, τα βαρυτόνια θεωρείται πως θα παίξουν κεντρικό ρόλο σε μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας.

Οι δύο φυσικοί σκοπεύουν να αναλύσουν ακόμη περισσότερο το μοντέλο τους, μεταξύ άλλων για να το προσαρμόσουν σε μικρές διαταραχές που καθιστούν το σύμπαν τοπικά ανομοιογενές. Πάντως, δεν αναμένουν ότι τα συμπεράσματά τους θα αλλάξουν σημαντικά.

Πηγή: naftemporiki.gr