Διαφημίσεις
Τελευταία υπάρχει μια νέα ύποπτη έννοια στην έρευνα για τη μυστηριώδη
δύναμη που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται με ολοένα και
μεγαλύτερη φρενίτιδα.
δύναμη που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται με ολοένα και
μεγαλύτερη φρενίτιδα.
Φαίνεται ότι θα νιώθουμε πολύ μόνοι τις τελευταίες
μέρες του σύμπαντος.
μέρες του σύμπαντος.
Η λαμπερή απεραντοσύνη του θα εξασθενίζει αργά-αργά
καθώς αμέτρητοι γαλαξίες θα υποχωρούν πέρα από τον ορατό ορίζοντα
μας. Σε δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, θα μείνει μόνο ένα πυκνό
πλήθος κοντινών γαλαξιών, απελπιστικά λίγοι στην απεραντοσύνη του
ουρανού.
Αυτό το ζοφερό μέλλον έρχεται επειδή ο χώρος
επεκτείνεται όλο και πιο γρήγορα, επιτρέποντας τις μακρινές περιοχές να
γλιστρούν πέρα από το όριο εκείνο από το οποίο το φως μπορεί να μας
φτάσει. Την αιτία αυτών των δεινών την ονομάζουμε σκοτεινή ενέργεια,
αλλά δεν είμαστε κοντά στην ανακάλυψη της ταυτότητας της. Μπορεί ο
ένοχος να είναι μια απωθητική δύναμη που να προκύπτει από την ενέργεια
του κενού χώρου, ή ίσως μια τροποποίηση της βαρύτητας στις μεγαλύτερες
κλίμακες; Κάθε επιλογή έχει τις χάρες της, αλλά και βαθιά προβλήματα.
επεκτείνεται όλο και πιο γρήγορα, επιτρέποντας τις μακρινές περιοχές να
γλιστρούν πέρα από το όριο εκείνο από το οποίο το φως μπορεί να μας
φτάσει. Την αιτία αυτών των δεινών την ονομάζουμε σκοτεινή ενέργεια,
αλλά δεν είμαστε κοντά στην ανακάλυψη της ταυτότητας της. Μπορεί ο
ένοχος να είναι μια απωθητική δύναμη που να προκύπτει από την ενέργεια
του κενού χώρου, ή ίσως μια τροποποίηση της βαρύτητας στις μεγαλύτερες
κλίμακες; Κάθε επιλογή έχει τις χάρες της, αλλά και βαθιά προβλήματα.
Τι γίνεται όμως αν αυτή η μυστηριώδης δύναμη
εξηγείται αλλιώς; Το φως (η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) όπως ξέρουμε
είναι μια έκφραση της δύναμης του ηλεκτρομαγνητισμού. Έτσι, τεράστια
ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκη κύματος τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερα
από το ίδιο το παρατηρήσιμο σύμπαν – τα οποία απαγορεύονται από τη
συμβατική φυσική-, θα μπορούσαν να εξηγήσουν την ολέθρια παρουσία της
σκοτεινής ενέργειας. Αυτή είναι η τολμηρή ιδέα δύο κοσμολόγων που
πιστεύουν ότι τέτοια κύματα θα μπορούσαν επίσης να εξηγήσουν τα
μυστηριώδη μαγνητικά πεδία που βλέπουμε παντού, ακόμα και στα αδειανά
μέρη του σύμπαντος μας. Μικρότερα μήκη κύματος θα μπορούσαν να
προέρχονται από τις μαύρες τρύπες μέσα στο γαλαξία μας.
εξηγείται αλλιώς; Το φως (η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) όπως ξέρουμε
είναι μια έκφραση της δύναμης του ηλεκτρομαγνητισμού. Έτσι, τεράστια
ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκη κύματος τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερα
από το ίδιο το παρατηρήσιμο σύμπαν – τα οποία απαγορεύονται από τη
συμβατική φυσική-, θα μπορούσαν να εξηγήσουν την ολέθρια παρουσία της
σκοτεινής ενέργειας. Αυτή είναι η τολμηρή ιδέα δύο κοσμολόγων που
πιστεύουν ότι τέτοια κύματα θα μπορούσαν επίσης να εξηγήσουν τα
μυστηριώδη μαγνητικά πεδία που βλέπουμε παντού, ακόμα και στα αδειανά
μέρη του σύμπαντος μας. Μικρότερα μήκη κύματος θα μπορούσαν να
προέρχονται από τις μαύρες τρύπες μέσα στο γαλαξία μας.
Πέρασαν σχεδόν δύο δεκαετίες από τότε που
συνειδητοποιήσαμε ότι ο Κόσμος ‘τρέχει μακριά από τον εαυτό του’. Η
ανακάλυψη προήλθε από τις παρατηρήσεις μακρινών υπερκαινοφανών που ήταν
πιο εξασθενημένοι και έτσι πιο μακριά, από ό,τι αναμενόταν, κάτι που
απέφερε στους ερευνητές το βραβείο Νόμπελ στη φυσική το 2011.
συνειδητοποιήσαμε ότι ο Κόσμος ‘τρέχει μακριά από τον εαυτό του’. Η
ανακάλυψη προήλθε από τις παρατηρήσεις μακρινών υπερκαινοφανών που ήταν
πιο εξασθενημένοι και έτσι πιο μακριά, από ό,τι αναμενόταν, κάτι που
απέφερε στους ερευνητές το βραβείο Νόμπελ στη φυσική το 2011.
Κύριος ύποπτος για την μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια
είναι η κοσμολογική σταθερά, μια αμετάβλητη ενέργεια που ενδέχεται να
προκύπτει από βραχύβια, εικονικά σωματίδια που, σύμφωνα με την κβαντική
θεωρία αναδύονται συνεχώς στον κατά τα άλλα κενό χώρο.
είναι η κοσμολογική σταθερά, μια αμετάβλητη ενέργεια που ενδέχεται να
προκύπτει από βραχύβια, εικονικά σωματίδια που, σύμφωνα με την κβαντική
θεωρία αναδύονται συνεχώς στον κατά τα άλλα κενό χώρο.
Μεταλλαγμένη βαρύτητα
Για να προκαλέσει την κοσμική επιτάχυνση που
βλέπουμε, η σκοτεινή ενέργεια θα πρέπει να έχει μια ενεργειακή πυκνότητα
περίπου 0.5 Joule ανά κυβικό χιλιόμετρο διαστήματος. Όμως, όταν οι
φυσικοί προσπαθούν να προσθέσουν την ενέργεια όλων των εικονικών
σωματιδίων στο κενό χώρο, η απάντηση που έρχεται είναι ότι η ενέργεια
του κενού είναι είτε ακριβώς μηδέν (το οποίο είναι πολύ κακό), ή κάτι
τόσο τεράστιο που η ενέργεια αυτή του κενού θα είχε ήδη ξεσχίσει όλη την
ύλη σε κομμάτια (που είναι κι αυτό πολύ κακό). Στην τελευταία αυτή
περίπτωση, η απάντηση είναι συγκλονιστική: 120 τάξεις μεγέθους,
καθιστώντας την σαν την πιο λιγότερο ακριβή πρόβλεψη σε όλη τη φυσική.
βλέπουμε, η σκοτεινή ενέργεια θα πρέπει να έχει μια ενεργειακή πυκνότητα
περίπου 0.5 Joule ανά κυβικό χιλιόμετρο διαστήματος. Όμως, όταν οι
φυσικοί προσπαθούν να προσθέσουν την ενέργεια όλων των εικονικών
σωματιδίων στο κενό χώρο, η απάντηση που έρχεται είναι ότι η ενέργεια
του κενού είναι είτε ακριβώς μηδέν (το οποίο είναι πολύ κακό), ή κάτι
τόσο τεράστιο που η ενέργεια αυτή του κενού θα είχε ήδη ξεσχίσει όλη την
ύλη σε κομμάτια (που είναι κι αυτό πολύ κακό). Στην τελευταία αυτή
περίπτωση, η απάντηση είναι συγκλονιστική: 120 τάξεις μεγέθους,
καθιστώντας την σαν την πιο λιγότερο ακριβή πρόβλεψη σε όλη τη φυσική.
Αυτό το εμπόδιο έχει στείλει μερικούς ερευνητές σε
ένα άλλο μονοπάτι. Υποστηρίζουν ότι η σκοτεινή ενέργεια που βλέπουμε
είναι μια εντελώς νέα πλευρά της βαρύτητας. Σε αποστάσεις πολλών
δισεκατομμυρίων ετών φωτός, θα μπορούσε να μετατραπεί από ελκυστική σε
μια απωστική δύναμη.
ένα άλλο μονοπάτι. Υποστηρίζουν ότι η σκοτεινή ενέργεια που βλέπουμε
είναι μια εντελώς νέα πλευρά της βαρύτητας. Σε αποστάσεις πολλών
δισεκατομμυρίων ετών φωτός, θα μπορούσε να μετατραπεί από ελκυστική σε
μια απωστική δύναμη.
Αλλά είναι επικίνδυνο να είμαστε τόσο υπεροπτικοί με
τη βαρύτητα. Η γενική θεωρία της σχετικότητας περιγράφει τη βαρύτητα σαν
την κάμψη του χώρου και του χρόνου, και προβλέπει τις κινήσεις των
πλανητών και των διαστημοπλοίων στο ηλιακό μας σύστημα με ακρίβεια
χιλιοστού. Αν δοκιμάσετε να τροποποιήσετε τη θεωρία, ώστε να αντιστοιχεί
με επιτάχυνση σε μια κοσμική κλίμακα, τότε αυτή συνήθως δεν ταιριάζει
με αυτά που βλέπουμε κοντά μας.
τη βαρύτητα. Η γενική θεωρία της σχετικότητας περιγράφει τη βαρύτητα σαν
την κάμψη του χώρου και του χρόνου, και προβλέπει τις κινήσεις των
πλανητών και των διαστημοπλοίων στο ηλιακό μας σύστημα με ακρίβεια
χιλιοστού. Αν δοκιμάσετε να τροποποιήσετε τη θεωρία, ώστε να αντιστοιχεί
με επιτάχυνση σε μια κοσμική κλίμακα, τότε αυτή συνήθως δεν ταιριάζει
με αυτά που βλέπουμε κοντά μας.
Αυτό βεβαίως δεν έχει σταματήσει πολλούς φυσικούς να
δείχνουν επιμονή προς αυτή την κατεύθυνση. Μέχρι πρόσφατα, ανάμεσά τους
ήταν οι Jose Beltrán και Antonio Maroto. Το 2008 στο Πανεπιστήμιο
Complutense της Μαδρίτης έπαιζαν με μία συγκεκριμένη έκδοση ενός
μεταλλαγμένου μοντέλου βαρύτητας που ονομάζεται θεωρία διανυσματικού τανυστή,
που είχαν βρει να μιμείται τη σκοτεινή ενέργεια. Στη συνέχεια
συνειδητοποίησαν ξαφνικά ότι ενώ η νέα θεωρία υποτίθεται ότι περιγράφει
μια περίεργη εκδοχή της βαρύτητας, οι εξισώσεις της είχαν μια παράξενη
ομοιότητα με ορισμένα από τα μαθηματικά που διέπουν μια άλλη δύναμη.
“Έμοιαζαν σαν αυτές του ηλεκτρομαγνητισμού”, λέει ο Beltrán, που τώρα
είναι στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης. “Αρχίσαμε να σκεφτόμαστε ότι θα
μπορούσε να υπάρξει μια σύνδεση τους.”
δείχνουν επιμονή προς αυτή την κατεύθυνση. Μέχρι πρόσφατα, ανάμεσά τους
ήταν οι Jose Beltrán και Antonio Maroto. Το 2008 στο Πανεπιστήμιο
Complutense της Μαδρίτης έπαιζαν με μία συγκεκριμένη έκδοση ενός
μεταλλαγμένου μοντέλου βαρύτητας που ονομάζεται θεωρία διανυσματικού τανυστή,
που είχαν βρει να μιμείται τη σκοτεινή ενέργεια. Στη συνέχεια
συνειδητοποίησαν ξαφνικά ότι ενώ η νέα θεωρία υποτίθεται ότι περιγράφει
μια περίεργη εκδοχή της βαρύτητας, οι εξισώσεις της είχαν μια παράξενη
ομοιότητα με ορισμένα από τα μαθηματικά που διέπουν μια άλλη δύναμη.
“Έμοιαζαν σαν αυτές του ηλεκτρομαγνητισμού”, λέει ο Beltrán, που τώρα
είναι στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης. “Αρχίσαμε να σκεφτόμαστε ότι θα
μπορούσε να υπάρξει μια σύνδεση τους.”
Έτσι αποφάσισαν να δουν τι θα συνέβαινε αν τα
μαθηματικά τους περιέγραφαν όχι μάζες και χωροχρόνο, αλλά και μαγνήτες
και ηλεκτρικά δυναμικά. Αυτό σήμαινε να αποκτήσουν μια φρέσκια ματιά
στον ηλεκτρομαγνητισμό. Όπως και οι περισσότερες από τις θεμελιώδεις
δυνάμεις της φύσης, ο ηλεκτρομαγνητισμός γίνεται καλύτερα κατανοητός ως
ένα φαινόμενο το οποίο διαδίδεται με κβάντα. Στην περίπτωση αυτή, τα
κβάντα είναι τα φωτόνια: άμαζα, και χωρίς φορτίο που μεταφέρουν
διακυμάνσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που κινούνται κάθετα προς
την κατεύθυνση της κίνησης τους.
μαθηματικά τους περιέγραφαν όχι μάζες και χωροχρόνο, αλλά και μαγνήτες
και ηλεκτρικά δυναμικά. Αυτό σήμαινε να αποκτήσουν μια φρέσκια ματιά
στον ηλεκτρομαγνητισμό. Όπως και οι περισσότερες από τις θεμελιώδεις
δυνάμεις της φύσης, ο ηλεκτρομαγνητισμός γίνεται καλύτερα κατανοητός ως
ένα φαινόμενο το οποίο διαδίδεται με κβάντα. Στην περίπτωση αυτή, τα
κβάντα είναι τα φωτόνια: άμαζα, και χωρίς φορτίο που μεταφέρουν
διακυμάνσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που κινούνται κάθετα προς
την κατεύθυνση της κίνησης τους.
Εξωκόσμια φωτόνια
Η περιγραφή αυτή, που ονομάζεται κβαντική
ηλεκτροδυναμική ή QED, μπορεί να εξηγήσει μια μεγάλη γκάμα φαινομένων,
από τη συμπεριφορά του φωτός έως τις δυνάμεις που δεσμεύουν μαζί τα
μόρια. Η QED έχει αναμφισβήτητα ελεγχθεί με την μεγαλύτερη ακρίβεια από
οποιαδήποτε άλλη φυσική θεωρία, αλλά έχει ένα σκοτεινό μυστικό. Θέλει να
εκπέμψει, όχι μόνο φωτόνια, αλλά και δύο άλλες, αλλότριες οντότητες.
ηλεκτροδυναμική ή QED, μπορεί να εξηγήσει μια μεγάλη γκάμα φαινομένων,
από τη συμπεριφορά του φωτός έως τις δυνάμεις που δεσμεύουν μαζί τα
μόρια. Η QED έχει αναμφισβήτητα ελεγχθεί με την μεγαλύτερη ακρίβεια από
οποιαδήποτε άλλη φυσική θεωρία, αλλά έχει ένα σκοτεινό μυστικό. Θέλει να
εκπέμψει, όχι μόνο φωτόνια, αλλά και δύο άλλες, αλλότριες οντότητες.
Το πρώτο είδος είναι ένα διαμήκες κύμα
στο οποίο το ηλεκτρικό του πεδίο δείχνει προς την κατεύθυνση της
κίνησης, και όχι κάθετα όπως συμβαίνει με τα απλά φωτόνια. Αυτό το είδος
κινείται μάλλον σαν ένα ηχητικό κύμα στον αέρα. Το δεύτερο είδος, που
ονομάζεται κοσμικό είδος, δεν έχει μαγνητικό πεδίο.
Αντί αυτού, είναι ένα κύμα αμιγώς με ηλεκτρικό δυναμικό, ή τάση. Όπως
και όλες οι ποσότητες της κβαντομηχανικής, αυτά τα κύματα έρχονται σε
πακέτα σωματιδίων, σχηματίζοντας δύο νέα είδη φωτονίων.
στο οποίο το ηλεκτρικό του πεδίο δείχνει προς την κατεύθυνση της
κίνησης, και όχι κάθετα όπως συμβαίνει με τα απλά φωτόνια. Αυτό το είδος
κινείται μάλλον σαν ένα ηχητικό κύμα στον αέρα. Το δεύτερο είδος, που
ονομάζεται κοσμικό είδος, δεν έχει μαγνητικό πεδίο.
Αντί αυτού, είναι ένα κύμα αμιγώς με ηλεκτρικό δυναμικό, ή τάση. Όπως
και όλες οι ποσότητες της κβαντομηχανικής, αυτά τα κύματα έρχονται σε
πακέτα σωματιδίων, σχηματίζοντας δύο νέα είδη φωτονίων.
Επειδή ποτέ δεν έχουμε δει κανένα από αυτά τα
εξωκόσμια φωτόνια στην πραγματικότητα, οι φυσικοί έχουν βρει έναν τρόπο
για να τα κρύψουν. Χρησιμοποιούν μια μαθηματική λύση που ονομάζεται
συνθήκη ή όρος Lorenz, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα χαρακτηριστικά
τους είναι πάντα ίσα και αντίθετα, ακυρώνοντας ακριβώς το ένα το άλλο.
“Βρίσκονται εκεί, αλλά δεν μπορείτε να τα δείτε”, λέει ο Beltrán.
εξωκόσμια φωτόνια στην πραγματικότητα, οι φυσικοί έχουν βρει έναν τρόπο
για να τα κρύψουν. Χρησιμοποιούν μια μαθηματική λύση που ονομάζεται
συνθήκη ή όρος Lorenz, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα χαρακτηριστικά
τους είναι πάντα ίσα και αντίθετα, ακυρώνοντας ακριβώς το ένα το άλλο.
“Βρίσκονται εκεί, αλλά δεν μπορείτε να τα δείτε”, λέει ο Beltrán.
Η θεωρία των Beltrán και Maroto έμοιαζε με τον
ηλεκτρομαγνητισμό, αλλά χωρίς την συνθήκη Lorenz. Έτσι, εργάστηκαν μέσω
των εξισώσεων τους για να δουν τι κοσμολογικές επιπτώσεις θα μπορούσε να
έχει.
ηλεκτρομαγνητισμό, αλλά χωρίς την συνθήκη Lorenz. Έτσι, εργάστηκαν μέσω
των εξισώσεων τους για να δουν τι κοσμολογικές επιπτώσεις θα μπορούσε να
έχει.
Τα παράξενα κύματα που κανονικά δεν ακολουθούν την
συνθήκη Lorenz μπορεί να εμφανιστούν ως σύντομες κβαντικές διακυμάνσεις –
εικονικά κύματα στο κενό – και στη συνέχεια εξαφανίζονται πάλι. Στις
πρώτες στιγμές του σύμπαντος θεωρείται ότι υπήρχε ένα επεισόδιο από μια
βίαιη επέκταση που ονομάζεται πληθωρισμός, και που καθοδηγήθηκε από μια
πολύ ισχυρή απωστική βαρύτητα. Η απωστική δύναμη του πληθωρισμού
συνέλαβε όλα τα είδη των κβαντικών διακυμάνσεων και τα ενίσχυσε
σημαντικά. Για παράδειγμα, δημιούργησε διακυμάνσεις στην πυκνότητα της
ύλης, οι οποίες τελικά έσπειρε τους γαλαξίες και άλλες δομές στο
σύμπαν.
συνθήκη Lorenz μπορεί να εμφανιστούν ως σύντομες κβαντικές διακυμάνσεις –
εικονικά κύματα στο κενό – και στη συνέχεια εξαφανίζονται πάλι. Στις
πρώτες στιγμές του σύμπαντος θεωρείται ότι υπήρχε ένα επεισόδιο από μια
βίαιη επέκταση που ονομάζεται πληθωρισμός, και που καθοδηγήθηκε από μια
πολύ ισχυρή απωστική βαρύτητα. Η απωστική δύναμη του πληθωρισμού
συνέλαβε όλα τα είδη των κβαντικών διακυμάνσεων και τα ενίσχυσε
σημαντικά. Για παράδειγμα, δημιούργησε διακυμάνσεις στην πυκνότητα της
ύλης, οι οποίες τελικά έσπειρε τους γαλαξίες και άλλες δομές στο
σύμπαν.
Κυρίως, ο πληθωρισμός θα μπορούσε επίσης να έδωσε
ώθηση στα νέα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι Beltrán και Maroto διαπίστωσαν
ότι η διαδικασία αυτή θα έχει αφήσει πίσω της τεράστια κοσμικά κύματα
(χωρίς μαγνητικό πεδίο): κύματα ηλεκτρικού δυναμικού με μήκη κύματος
πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερα από ό,τι είναι το παρατηρήσιμο σύμπαν.
Αυτά τα κύματα περιέχουν κάποια ενέργεια, αλλά επειδή είναι τόσο μεγάλα
δεν τα αντιλαμβανόμαστε καθόλου ως κύματα. Έτσι, η ενέργειά τους μπορεί
να είναι αόρατη, σκοτεινή και ίσως, η σκοτεινή ενέργεια.
ώθηση στα νέα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι Beltrán και Maroto διαπίστωσαν
ότι η διαδικασία αυτή θα έχει αφήσει πίσω της τεράστια κοσμικά κύματα
(χωρίς μαγνητικό πεδίο): κύματα ηλεκτρικού δυναμικού με μήκη κύματος
πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερα από ό,τι είναι το παρατηρήσιμο σύμπαν.
Αυτά τα κύματα περιέχουν κάποια ενέργεια, αλλά επειδή είναι τόσο μεγάλα
δεν τα αντιλαμβανόμαστε καθόλου ως κύματα. Έτσι, η ενέργειά τους μπορεί
να είναι αόρατη, σκοτεινή και ίσως, η σκοτεινή ενέργεια.
Οι Beltrán και Maroto ονόμασαν την ιδέα τους σκοτεινό μαγνητισμό.
Σε αντίθεση με την κοσμολογική σταθερά, μπορεί να είναι σε θέση να
εξηγήσει την πραγματική ποσότητα της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν. Η
ενέργεια σε αυτά τα κοσμικά είδη εξαρτάται από την ακριβή ώρα που
ξεκίνησε ο πληθωρισμός. Μια εύλογη στιγμή είναι περίπου 10
τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το
σύμπαν ψύχθηκε κάτω από μια κρίσιμη θερμοκρασία και διασπάστηκε ο
ηλεκτρομαγνητισμός από την ασθενή πυρηνική δύναμη για να μείνουν μόνες. Η
Φυσική θα είχε υποστεί ένα ξαφνικό σοκ, αρκετή ίσως να προβλέψει την
ώθηση για να έρθει ο πληθωρισμός.
Σε αντίθεση με την κοσμολογική σταθερά, μπορεί να είναι σε θέση να
εξηγήσει την πραγματική ποσότητα της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν. Η
ενέργεια σε αυτά τα κοσμικά είδη εξαρτάται από την ακριβή ώρα που
ξεκίνησε ο πληθωρισμός. Μια εύλογη στιγμή είναι περίπου 10
τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το
σύμπαν ψύχθηκε κάτω από μια κρίσιμη θερμοκρασία και διασπάστηκε ο
ηλεκτρομαγνητισμός από την ασθενή πυρηνική δύναμη για να μείνουν μόνες. Η
Φυσική θα είχε υποστεί ένα ξαφνικό σοκ, αρκετή ίσως να προβλέψει την
ώθηση για να έρθει ο πληθωρισμός.
Εάν ο πληθωρισμός δεν συνέβη σε αυτή την
“ηλεκτρασθενή μετάβαση”, οι Beltrán και Maroto υπολογίζουν ότι θα έχουν
παραχθεί κοσμικοί τρόποι με ενεργειακή πυκνότητα κοντά σε αυτή της
σκοτεινής ενέργειας. Η συμφωνία τους είναι μία τάξη μεγέθους μόνο, αλλά
δεν μπορεί να θεωρείται καθόλου ότι ταυτίζονται. Σε σύγκριση με την
κοσμολογική σταθερά, ωστόσο, είναι ελαφρώς θαυματουργή.
“ηλεκτρασθενή μετάβαση”, οι Beltrán και Maroto υπολογίζουν ότι θα έχουν
παραχθεί κοσμικοί τρόποι με ενεργειακή πυκνότητα κοντά σε αυτή της
σκοτεινής ενέργειας. Η συμφωνία τους είναι μία τάξη μεγέθους μόνο, αλλά
δεν μπορεί να θεωρείται καθόλου ότι ταυτίζονται. Σε σύγκριση με την
κοσμολογική σταθερά, ωστόσο, είναι ελαφρώς θαυματουργή.
Η θεωρία θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει και το μυστήριο της ύπαρξης των κοσμικών μαγνητικών πεδίων μεγάλης κλίμακας.
Μέσα σε γαλαξίες βλέπουμε ένα αλάνθαστο σημάδι των μαγνητικών πεδίων,
επειδή αυτά στρέφουν το επίπεδο πόλωσης του φωτός. Αν και ο ταραχώδης
σχηματισμός καθώς και η ανάπτυξη των γαλαξιών θα μπορούσε να προωθήσει
ένα προϋπάρχον πεδίο, δεν είναι σαφές από πού προέρχονται τα πεδία.
Μέσα σε γαλαξίες βλέπουμε ένα αλάνθαστο σημάδι των μαγνητικών πεδίων,
επειδή αυτά στρέφουν το επίπεδο πόλωσης του φωτός. Αν και ο ταραχώδης
σχηματισμός καθώς και η ανάπτυξη των γαλαξιών θα μπορούσε να προωθήσει
ένα προϋπάρχον πεδίο, δεν είναι σαφές από πού προέρχονται τα πεδία.
Και το πιο περίεργα ακόμη είναι πως υπάρχουν μαγνητικά πεδία σε άδειες – ερημικές – περιοχές του σύμπαντος.
Η επίδραση τους παρατηρήθηκε το 2010 από τους Andrii Neronov και Ievgen
Vovk στο Αστεροσκοπείο της Γενεύης. Κάποιοι μακρινοί γαλαξίες εκπέμπουν
έντονες ακτίνες γάμμα με ενέργειες στην περιοχή των Tera eV. Αυτά τα
εξαιρετικά ενεργητικά φωτόνια θα πρέπει να αφήνουν ίχνη στο φως των
άστρων στην πορεία τους προς εμάς, δημιουργώντας ζεύγη ηλεκτρονίων και
ποζιτρονίων που με τη σειρά τους θα ενισχύσουν άλλα φωτόνια έως τις
ενέργειες των γάμμα φωτονίων, περίπου, 100 GeV. Το πρόβλημα είναι ότι οι
αστρονόμοι βλέπουν σχετικά ένα μικρό μέρος αυτής της δευτερογενούς
ακτινοβολίας. Οι Neronov και Vovk προτείνουν ότι αυτό οφείλεται σε ένα
διάχυτο μαγνητικό πεδίο που τυχαία κάμπτει την πορεία των ηλεκτρονίων
και ποζιτρονίων, καθιστώντας τις εκπομπές τους περισσότερο διάχυτες.
Η επίδραση τους παρατηρήθηκε το 2010 από τους Andrii Neronov και Ievgen
Vovk στο Αστεροσκοπείο της Γενεύης. Κάποιοι μακρινοί γαλαξίες εκπέμπουν
έντονες ακτίνες γάμμα με ενέργειες στην περιοχή των Tera eV. Αυτά τα
εξαιρετικά ενεργητικά φωτόνια θα πρέπει να αφήνουν ίχνη στο φως των
άστρων στην πορεία τους προς εμάς, δημιουργώντας ζεύγη ηλεκτρονίων και
ποζιτρονίων που με τη σειρά τους θα ενισχύσουν άλλα φωτόνια έως τις
ενέργειες των γάμμα φωτονίων, περίπου, 100 GeV. Το πρόβλημα είναι ότι οι
αστρονόμοι βλέπουν σχετικά ένα μικρό μέρος αυτής της δευτερογενούς
ακτινοβολίας. Οι Neronov και Vovk προτείνουν ότι αυτό οφείλεται σε ένα
διάχυτο μαγνητικό πεδίο που τυχαία κάμπτει την πορεία των ηλεκτρονίων
και ποζιτρονίων, καθιστώντας τις εκπομπές τους περισσότερο διάχυτες.
“Είναι δύσκολο να εξηγήσουμε τα κοσμικό μαγνητικά
πεδία στις μεγαλύτερες κλίμακες με τους συμβατικούς μηχανισμούς”, λέει ο
αστροφυσικός του Larry Widrow από το Πανεπιστήμιο στο Οντάριο. “Η
ύπαρξή τους στα κενά διαστήματα μπορεί να σηματοδοτεί έναν εξωτικό
μηχανισμό.” Μια άποψη λέει ότι οι γιγαντιαίες ρωγμές στον χωροχρόνο, που
ονομάζονται κοσμικές χορδές, τα ‘κτυπούν’.
πεδία στις μεγαλύτερες κλίμακες με τους συμβατικούς μηχανισμούς”, λέει ο
αστροφυσικός του Larry Widrow από το Πανεπιστήμιο στο Οντάριο. “Η
ύπαρξή τους στα κενά διαστήματα μπορεί να σηματοδοτεί έναν εξωτικό
μηχανισμό.” Μια άποψη λέει ότι οι γιγαντιαίες ρωγμές στον χωροχρόνο, που
ονομάζονται κοσμικές χορδές, τα ‘κτυπούν’.
Όμως, με τον σκοτεινό μαγνητισμό,
μια τέτοια λύση (με την επίκληση των κοσμικών χορδών) θα ήταν περιττή.
Όπως και με τους γιγάντιους κοσμικούς τρόπους, ο σκοτεινός μαγνητισμός
θα πρέπει επίσης να οδηγεί σε μικρότερα διαμήκη κύματα να αναπηδούν γύρω
από το σύμπαν. Αυτά τα κύματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μαγνητισμό
σε μεγαλύτερες κλίμακες και σε άδειους χώρους.
μια τέτοια λύση (με την επίκληση των κοσμικών χορδών) θα ήταν περιττή.
Όπως και με τους γιγάντιους κοσμικούς τρόπους, ο σκοτεινός μαγνητισμός
θα πρέπει επίσης να οδηγεί σε μικρότερα διαμήκη κύματα να αναπηδούν γύρω
από το σύμπαν. Αυτά τα κύματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μαγνητισμό
σε μεγαλύτερες κλίμακες και σε άδειους χώρους.
Κατ ‘αρχάς, οι Beltrán και Maroto είχε κάποιους
ενδοιασμούς. “Είναι πάντα επικίνδυνο να τροποποιήσετε μια καθιερωμένη
θεωρία”, λέει ο Beltrán. Ο κοσμολόγος Σον Κάρολ στο Τεχνολογικό
Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας απηχεί αυτή την ανησυχία. “Υπάρχουν πολλοί
κίνδυνοι με την άποψη ότι οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις είναι
διαφορετικές από ό, τι βλέπουμε στην πραγματικότητα”.
ενδοιασμούς. “Είναι πάντα επικίνδυνο να τροποποιήσετε μια καθιερωμένη
θεωρία”, λέει ο Beltrán. Ο κοσμολόγος Σον Κάρολ στο Τεχνολογικό
Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας απηχεί αυτή την ανησυχία. “Υπάρχουν πολλοί
κίνδυνοι με την άποψη ότι οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις είναι
διαφορετικές από ό, τι βλέπουμε στην πραγματικότητα”.
Όμως, οι δύο φυσικοί σύντομα επιβεβαιώθηκαν. Παρόλο
που αυτή η θεωρία σημαίνει ότι κοσμικά και διαμήκη μπορεί να γίνουν
αισθητά, το μόνο πράγμα που μπορεί να δημιουργήσουν είναι ένα εξαιρετικά
ισχυρό βαρυτικό πεδίο, σαν το απωστικό πεδίο που ξεπήδησε την εποχή του
πληθωρισμού. Έτσι, εντός του ατόμου, σε όλα τα πειράματα του
εργαστηρίου μας, και εκεί έξω μεταξύ των πλανητών, ο ηλεκτρομαγνητισμός
συμπεριφέρεται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο όπως προβλέπει η QED.
που αυτή η θεωρία σημαίνει ότι κοσμικά και διαμήκη μπορεί να γίνουν
αισθητά, το μόνο πράγμα που μπορεί να δημιουργήσουν είναι ένα εξαιρετικά
ισχυρό βαρυτικό πεδίο, σαν το απωστικό πεδίο που ξεπήδησε την εποχή του
πληθωρισμού. Έτσι, εντός του ατόμου, σε όλα τα πειράματα του
εργαστηρίου μας, και εκεί έξω μεταξύ των πλανητών, ο ηλεκτρομαγνητισμός
συμπεριφέρεται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο όπως προβλέπει η QED.
Ο Carroll πάντως δεν έχει πεισθεί. Αλλά κάποιοι
άλλοι, όπως ο Gonzalo Olmo, ένας κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της
Βαλένθια, ενώ ήταν αρχικά επιφυλακτικός τώρα είναι ενθουσιασμένος. «Η
ιδέα τους είναι φανταστική. Αν κβαντίσουμε τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία σε
ένα διαστελλόμενο σύμπαν, το αποτέλεσμα ακολουθεί κατά φυσικό τρόπο».
άλλοι, όπως ο Gonzalo Olmo, ένας κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της
Βαλένθια, ενώ ήταν αρχικά επιφυλακτικός τώρα είναι ενθουσιασμένος. «Η
ιδέα τους είναι φανταστική. Αν κβαντίσουμε τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία σε
ένα διαστελλόμενο σύμπαν, το αποτέλεσμα ακολουθεί κατά φυσικό τρόπο».
Πώς λοιπόν θα μπορούσαμε να ξέρουμε αν η ιδέα τους
είναι σωστή; Ο σκοτεινός μαγνητισμός δεν είναι τόσο εύκολο να ελεγχθεί.
Είναι σχεδόν αμετάβλητος, και θα τεντώσει το διάστημα σχεδόν ακριβώς με
τον ίδιο τρόπο όπως κάνει η κοσμολογική σταθερά. Έτσι δεν μπορούμε να
ξεχωρίσουμε τις δύο ιδέες, εκτός κι αν απλά παρακολουθήσουμε πώς έχει
αλλάξει η κοσμική επιτάχυνση με την πάροδο του χρόνου.
είναι σωστή; Ο σκοτεινός μαγνητισμός δεν είναι τόσο εύκολο να ελεγχθεί.
Είναι σχεδόν αμετάβλητος, και θα τεντώσει το διάστημα σχεδόν ακριβώς με
τον ίδιο τρόπο όπως κάνει η κοσμολογική σταθερά. Έτσι δεν μπορούμε να
ξεχωρίσουμε τις δύο ιδέες, εκτός κι αν απλά παρακολουθήσουμε πώς έχει
αλλάξει η κοσμική επιτάχυνση με την πάροδο του χρόνου.
Αρχαία σήμα
Αντίθετα, η θεωρία αυτή θα μπορούσε να αμφισβητηθεί
εξερευνώντας το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, μια θάλασσα ακτινοβολίας
που είχε εκλυθεί όταν το σύμπαν ήταν λιγότερο από 400.000 ετών. Σε αυτή
την ακτινοβολία έχουν αποτυπωθεί τα αρχικά κύματα της πυκνότητας της
ύλης που προκλήθηκαν από τον πληθωρισμό, και αυτό μπορεί να φέρει ένα
άλλο αρχαίο σήμα. Η αναταραχή του πληθωρισμού θα πρέπει να είχε
ενεργοποιήσει τα βαρυτικά κύματα, που είναι η διάδοση των στρεβλώσεων
του χωροχρόνου, τα οποία εκτείνονται και συμπιέζονται καθώς κινούνται.
Αυτά τα κύματα θα πρέπει να επηρεάζουν την πόλωση των κοσμικών
μικροκυμάτων, με ένα διακριτικό τρόπο, ο οποίος θα μπορούσε να μας πει
για τον χρόνο και την βία του πληθωρισμού. Το διαστημόπλοιο Πλανκ της
Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας θα μπορούσε να εντοπίσει ακριβώς αυτή
την υπογραφή. Αν το Planck ή μια μελλοντική αποστολή διαπιστώσει ότι ο
πληθωρισμός συνέβη πριν από την ηλεκτρασθενή μετάβαση, σε υψηλότερη
κλίμακα της ενέργειας, τότε το γεγονός αυτό θα αποκλείσει τον σκοτεινό
μαγνητισμό στην τρέχουσα μορφή του.
εξερευνώντας το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, μια θάλασσα ακτινοβολίας
που είχε εκλυθεί όταν το σύμπαν ήταν λιγότερο από 400.000 ετών. Σε αυτή
την ακτινοβολία έχουν αποτυπωθεί τα αρχικά κύματα της πυκνότητας της
ύλης που προκλήθηκαν από τον πληθωρισμό, και αυτό μπορεί να φέρει ένα
άλλο αρχαίο σήμα. Η αναταραχή του πληθωρισμού θα πρέπει να είχε
ενεργοποιήσει τα βαρυτικά κύματα, που είναι η διάδοση των στρεβλώσεων
του χωροχρόνου, τα οποία εκτείνονται και συμπιέζονται καθώς κινούνται.
Αυτά τα κύματα θα πρέπει να επηρεάζουν την πόλωση των κοσμικών
μικροκυμάτων, με ένα διακριτικό τρόπο, ο οποίος θα μπορούσε να μας πει
για τον χρόνο και την βία του πληθωρισμού. Το διαστημόπλοιο Πλανκ της
Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας θα μπορούσε να εντοπίσει ακριβώς αυτή
την υπογραφή. Αν το Planck ή μια μελλοντική αποστολή διαπιστώσει ότι ο
πληθωρισμός συνέβη πριν από την ηλεκτρασθενή μετάβαση, σε υψηλότερη
κλίμακα της ενέργειας, τότε το γεγονός αυτό θα αποκλείσει τον σκοτεινό
μαγνητισμό στην τρέχουσα μορφή του.
Ο Olmo πιστεύει ότι η θεωρία μπορεί να χρειαστεί
ούτως ή άλλως κάποιες αριθμητικές μικροαλλαγές, έτσι ώστε να μην μπορεί
να αποβεί μοιραία, αν και θα ήταν πλήγμα να χαθεί η σχέση μεταξύ της
ηλεκτρασθενούς μετάβαση και της σωστής ποσότητας της σκοτεινής
ενέργειας.
ούτως ή άλλως κάποιες αριθμητικές μικροαλλαγές, έτσι ώστε να μην μπορεί
να αποβεί μοιραία, αν και θα ήταν πλήγμα να χαθεί η σχέση μεταξύ της
ηλεκτρασθενούς μετάβαση και της σωστής ποσότητας της σκοτεινής
ενέργειας.
Μια μέρα, θα μπορούσαμε να είμαστε σε θέση να δούμε
το συστραφέν φως του σκοτεινού μαγνητισμού. Στην παρούσα ενσάρκωση του
με τον πληθωρισμό στην ηλεκτρασθενή κλίμακα, τα διαμήκη κύματα θα έχουν
όλα τα μήκη κύματος μεγαλύτερα κατά μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια
χιλιόμετρα, μεγαλύτερα και από την απόσταση της Γης έως τον ήλιο. Η
ανίχνευση ενός τέτοιου κύματος σήμερα δεν είναι εφικτή, αλλά στο απώτερο
μέλλον ίσως είναι δυνατόν να μετρήσουμε τέτοια κύματα χρησιμοποιώντας
διαστημικά ραδιο-τηλεσκόπια που να συνδέονται ακόμα και πέρα από το
ηλιακό σύστημα. Εάν ο πληθωρισμός έγινε νωρίτερα σε ακόμη υψηλότερες
τιμές της ενέργειας, όπως προτείνεται από τον Olmo, τότε μερικά από αυτά
τα διαμήκη κύματα θα μπορούσαν να είναι πολύ μικρότερα. Έτσι, θα
μπορούσαν να ανιχνευτούν με μία τεχνολογία βασισμένη πάνω στη Γη. Ο
Beltrán δείχνει ότι μπορεί να ανιχνευθούν με το Square Kilometer Array –
μια τεράστια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων που αναμένεται να τεθεί σε
λειτουργία εντός της επόμενης δεκαετίας.
το συστραφέν φως του σκοτεινού μαγνητισμού. Στην παρούσα ενσάρκωση του
με τον πληθωρισμό στην ηλεκτρασθενή κλίμακα, τα διαμήκη κύματα θα έχουν
όλα τα μήκη κύματος μεγαλύτερα κατά μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια
χιλιόμετρα, μεγαλύτερα και από την απόσταση της Γης έως τον ήλιο. Η
ανίχνευση ενός τέτοιου κύματος σήμερα δεν είναι εφικτή, αλλά στο απώτερο
μέλλον ίσως είναι δυνατόν να μετρήσουμε τέτοια κύματα χρησιμοποιώντας
διαστημικά ραδιο-τηλεσκόπια που να συνδέονται ακόμα και πέρα από το
ηλιακό σύστημα. Εάν ο πληθωρισμός έγινε νωρίτερα σε ακόμη υψηλότερες
τιμές της ενέργειας, όπως προτείνεται από τον Olmo, τότε μερικά από αυτά
τα διαμήκη κύματα θα μπορούσαν να είναι πολύ μικρότερα. Έτσι, θα
μπορούσαν να ανιχνευτούν με μία τεχνολογία βασισμένη πάνω στη Γη. Ο
Beltrán δείχνει ότι μπορεί να ανιχνευθούν με το Square Kilometer Array –
μια τεράστια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων που αναμένεται να τεθεί σε
λειτουργία εντός της επόμενης δεκαετίας.
Εάν αυτά τα σκοτεινά ηλεκτρομαγνητικά κύματα
μπορούν να δημιουργηθούν από ισχυρά βαρυτικά πεδία, τότε θα μπορούσαν
επίσης να παραχθούν από τα ισχυρότερα πεδία στον Κόσμο σήμερα, αυτά που
δημιουργούνται γύρω από τις μαύρες τρύπες. Ο Beltrán, δείχνει ότι τα
κύματα αυτά μπορεί να εκπέμπονται από την γιγάντια μαύρη τρύπα στο
κέντρο του Γαλαξία μας. Μπορεί να είναι αρκετά μικρά για να τα δούμε –
αλλά θα μπορούσαν εύκολα να είναι μόλις αόρατα. Οι Beltrán και Maroto
σκοπεύουν να κάνουν τους υπολογισμούς για να το μάθουμε.
μπορούν να δημιουργηθούν από ισχυρά βαρυτικά πεδία, τότε θα μπορούσαν
επίσης να παραχθούν από τα ισχυρότερα πεδία στον Κόσμο σήμερα, αυτά που
δημιουργούνται γύρω από τις μαύρες τρύπες. Ο Beltrán, δείχνει ότι τα
κύματα αυτά μπορεί να εκπέμπονται από την γιγάντια μαύρη τρύπα στο
κέντρο του Γαλαξία μας. Μπορεί να είναι αρκετά μικρά για να τα δούμε –
αλλά θα μπορούσαν εύκολα να είναι μόλις αόρατα. Οι Beltrán και Maroto
σκοπεύουν να κάνουν τους υπολογισμούς για να το μάθουμε.
Ένα πράγμα που έχουν υπολογίσει οι ερευνητές από τη
θεωρία τους είναι η τάση (voltage) του σύμπαντος. Η αρχική τάση των
τεράστιων κυμάτων πριν τον πληθωρισμό ήταν μηδέν, όταν δημιουργήθηκαν
κατά τη στιγμή του πληθωρισμού, και επεκτάθηκε σταθερά. Σήμερα, έχει
φθάσει σε μια τιμή περίπου 1027 βολτ, ή ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμυρίων gigavolts.
θεωρία τους είναι η τάση (voltage) του σύμπαντος. Η αρχική τάση των
τεράστιων κυμάτων πριν τον πληθωρισμό ήταν μηδέν, όταν δημιουργήθηκαν
κατά τη στιγμή του πληθωρισμού, και επεκτάθηκε σταθερά. Σήμερα, έχει
φθάσει σε μια τιμή περίπου 1027 βολτ, ή ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμυρίων gigavolts.
Αυτή όμως η τάση δεν μπορεί πουθενά να εκφορτιστεί.
Εκτός, δηλαδή, κι αν κάποια άλλη παράξενη ιδιοτροπία της κοσμολογίας
φέρει ένα παράλληλο σύμπαν γύρω από το δικό μας. Η συνάντηση τους
πιθανώς να καταστρέψει το δικό μας σύμπαν όπως το γνωρίζουμε, αλλά
τουλάχιστον στη συνέχεια το σκοτεινό και μοναχικό μέλλον μας θα
τελειώσει με τη μητέρα όλων των κεραυνών, εκφορτίζοντας την κοσμική τάση
των 1027 βολτ.
Εκτός, δηλαδή, κι αν κάποια άλλη παράξενη ιδιοτροπία της κοσμολογίας
φέρει ένα παράλληλο σύμπαν γύρω από το δικό μας. Η συνάντηση τους
πιθανώς να καταστρέψει το δικό μας σύμπαν όπως το γνωρίζουμε, αλλά
τουλάχιστον στη συνέχεια το σκοτεινό και μοναχικό μέλλον μας θα
τελειώσει με τη μητέρα όλων των κεραυνών, εκφορτίζοντας την κοσμική τάση
των 1027 βολτ.
Οι διαχειριστές του katohika.gr διατηρούν το δικαίωμα τροποποίησης ή διαγραφής σχολίων που περιέχουν υβριστικούς – προσβλητικούς χαρακτηρισμούς.
Απαγορεύεται η δημοσίευση συκοφαντικών ή υβριστικών σχολίων.Σε περίπτωση εντοπισμού τέτοιων μηνυμάτων θα ακολουθεί διαγραφή
Φιλε μου ο σημερινός εχθρός σου είναι η παραπληροφόρηση των μεγάλων καναλιών. Αν είδες κάτι που σε άγγιξε , κάτι που το θεωρείς σωστό, ΜΟΙΡΆΣΟΥ ΤΟ ΤΩΡΑ με ανθρώπους που πιστεύεις οτι θα το αξιολογήσουν και θα επωφεληθούν απο αυτό! Μην μένεις απαθής. Πρώτα θα νικήσουμε την ύπνωση και μετά ΟΛΟΙ ΜΑΖΙ τα υπόλοιπα.
Επιλεξτε να γινετε οι πρωτοι που θα εχετε προσβαση στην Πληροφορια του Stranger Voice
Greek