Ο θαυμαστός μας κόσμος

(Γράφει ο Zoros με αφορμή την πρόσφατη αποπομπή του
Πλούτωνα από το club των πλανητών κατά τη συνεδρίαση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης)


Όσο μεγάλος και τρανός είναι ο άνθρωπος στη γη, άλλο τόσο ασήμαντος είναι στο σύμπαν. Μόλις που καταφέραμε να πατήσουμε το πόδι μας στη Σελήνη και παλεύουμε να κάνουμε το ίδιο και στον Άρη. Σταματήσαμε να θεωρούμε τον Πλούτωνα πλανήτη, επειδή πρόσφατα ανακαλύψαμε πολλά ανάλογα πλανητοειδή στις παρυφές του ηλιακού μας συστήματος. Αχ, πόσα ακόμα μας μένουν να μάθουμε...

Απαιτώ απαντήσεις από το (οποιοδήποτε) υπέρτατο ον! Όχι για το πώς να σώσω την ψυχή μου ή με ποιον τρόπο να τον προσκυνώ, αλλά για τα κατ’ εμέ ουσιώδη: γιατί υπάρχουν πρωτόνια και ηλεκτρόνια στην ύλη, γιατί υπάρχει και με ποιο τρόπο μεταδίδεται η βαρυτική έλξη, γιατί υπάρχει θετική και αρνητική φόρτιση στα σωματίδια, γιατί ισχύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας, τι προκάλεσε τη μεγάλη έκρηξη, τι ακριβώς είναι η «σκοτεινή ύλη» που φαίνεται να είναι κυρίαρχη στο σύμπαν. Θα του ζητούσα επίσης να μας διδάξει τη «θεωρία των πάντων»: Τη συνολική θεωρία που ενοποιεί τη θεωρία της σχετικότητας (που περιγράφει ικανοποιητικά τον μακρόκοσμο), με αυτή της κβαντομηχανικής (που περιγράφει τον μικρόκοσμο), ώστε να μπορούμε να ερμηνεύουμε το σύμπαν με ακρίβεια. Θα ήθελα η όποια Δευτέρα Παρουσία να έρθει με απαντήσεις. Τότε ναι, υπόσχομαι ότι θα πιστέψω!

Μέχρι τότε (και επειδή μάλλον ουτοπική είναι η προσμονή μου για το Θεό-παντογνώστη) θα «κρέμομαι από τα χείλη» της επιστήμης. Περιμένω τη νέα θεωρία, τη νέα ανακάλυψη, το πείραμα που θα επιβεβαιώσει μια παλιά ξεχασμένη ιδέα. Βήμα-βήμα προς τη γνώση και την πληρέστερη ερμηνεία του σύμπαντος. Βήμα-βήμα προς τη μεγάλη και απόλυτη αλήθεια, που θα μας κάνει να αναφωνήσουμε: «Ώστε έτσι απλά εξηγούνται όλα»!

Θα βλέπω επίσης Star Trek και θα ονειρεύομαι να ταξιδεύω και να ανακαλύπτω νέους πολιτισμούς. Να αισιοδοξώ ότι τον 24ο αιώνα ο άνθρωπος θα έχει προοδεύσει τόσο, που θα του είναι αυτονόητος ο κώδικας ηθικής, χωρίς να του επιβάλλεται με το βούρδουλα κάποιας θρησκείας. Ξέρετε που οφείλεται η πολύ μεγάλη επιτυχία του Star Trek? Στο ότι δείχνει την ανθρωπότητα να εξελίσσεται έτσι όπως ονειρευόμαστε, κάνοντας τα απλά και αυτονόητα.

Ελλείψει θεϊκών απαντήσεων ας δούμε μερικές ανθρώπινες: κοσμολογικές θεωρίες, που (μέχρι στιγμής) ερμηνεύουν με τον καλύτερο τρόπο το σύμπαν:


Όταν όλα ξεκίνησαν: Η μεγάλη έκρηξη

Πριν 13,7 δις χρόνια συνέβη η Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) και άρχισε να δημιουργείται το σύμπαν μας: από ένα σημείο «άπειρης» ύλης και ενέργειας άρχισαν να εκλύονται στοιχειώδη σωματίδια. Αυτά άρχισαν να δημιουργούν πυρήνες, οι πυρήνες άτομα και το σύμπαν άρχισε να σχηματίζεται!


Εύλογα θα ρωτήσουμε, «τι υπήρχε πριν από το Big Bang»? Η απάντηση είναι απλή: δεν έχει νόημα (επιστημονικά) να συζητάμε για το «πριν», επειδή ήταν έξω από το σύμπαν μας. Ο χρόνος είναι έννοια του σύμπαντος μας και δεν είναι καθόλου δεδομένος έξω από αυτό! Το ίδιο ισχύει και για το χώρο και την ερώτηση τι υπάρχει μετά τα όρια του σύμπαντος. Η έννοια χωροχρόνος και αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως ύλη είναι ιδιότητες του σύμπαντος μας και έξω από αυτό (ή σε σημεία που το σύμπαν αστοχεί, πχ μαύρες τρύπες), δεν έχει νόημα να προσπαθούμε να τα ορίσουμε.

Μια άσκηση φαντασίας: έχετε σκεφτεί ότι μπορεί να είμαστε πειραματόζωα σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα? Ότι όλο το σύμπαν μας να είναι απλά ένα πείραμα ενός εξω-συμπαντικού πολιτισμού που μελετάει την εξέλιξη ενός ελεγχόμενου Big Bang?

Ένα αστέρι γεννιέται

Αρχικά υπάρχουν αέρια (κυρίως Υδρογόνο) και διαστημική σκόνη. Η δημιουργία ενός αστεριού ξεκινά όταν ένα μεγάλο κύμα ενέργειας (που μπορεί να προέρχεται από την έκρηξη ενός γερασμένου αστεριού – φαινόμενο supernova) «χτυπήσει» αυτό το νέφος και αρχίσουν αλυσιδωτές αντιδράσεις. Συσσωρεύεται όλο και περισσότερη ύλη, δημιουργείται ένας πυρήνας όπου συνεχώς αυξάνεται η θερμοκρασία και η πίεση και ξεκινά η πυρηνική σύντηξη (το αντίστροφο της σχάσης, που όλοι γνωρίζουμε ως πυρηνική ενέργεια): Δύο πυρήνες Υδρογόνου ενώνονται δημιουργώντας ένα Ηλίου, απελευθερώνοντας παράλληλα τεράστια ποσά ενέργειας.

Αυτή τη φάση στη ζωή ενός αστεριού τη γνωρίζουμε πολύ καλά, αφού σε αυτή βρίσκεται και ο ήλιος μας (το πιο κοντινό μας άστρο από τα τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων που υπάρχουν στο σύμπαν).

Επίσης, οι πλανήτες δεν είναι τίποτα άλλο από μάζες που έχουν ξεφύγει από το άστρο λόγω βίαιων εκρήξεων, οι οποίες στη συνέχεια αρχίζουν να περιφέρονται γύρω από αυτό λόγω βαρυτικής έλξης. Μια από αυτές τις μάζες είναι και η γη, η οποία δημιουργήθηκε πριν 4 δις χρόνια (όταν ο ήλιος ήταν νεαρός: 1 δις χρονών).

Ο ήλιος καίει τον εαυτό του εδώ και 5 δις χρόνια με συγκλονιστικό ρυθμό: σε κάθε δευτερόλεπτο που περνάει ο ήλιος χάνει 4 εκατομμύρια τόνους από τη μάζα του, που μετατρέπονται σε ενέργεια! Και για να μην αγχωθείτε, υπολογίζεται ότι έχει άλλα 5 δις χρόνια ζωής πριν κάψει όλα τα αποθέματά του και σβήσει εντελώς!

Μια γενική αρχή του σύμπαντος είναι η αρχή διατήρησης της ενέργειας. Ότι δηλαδή δεν έχουμε παρθενογένεση ενέργειας, αλλά μόνο μετατροπή της από μια μορφή σε άλλη. Συνεπώς, κάθε μορφή ενέργειας που υπάρχει στη γη (αιολική, υδροηλεκτρική, ακόμα και το πετρέλαιο ή το κάρβουνο που έχουν «αποθηκευμένη ενέργεια») προέρχεται από τον ήλιο, ο οποίος είναι και η μόνη πηγή (αφού μετατρέπει διαρκώς την ύλη του σε ενέργεια μέσω της σύντηξης) στο ηλιακό μας σύστημα.

Όταν το σύμπαν αστοχεί...

Περνάμε στις μυστηριώδεις μαύρες τρύπες. Τι είναι ακριβώς? Είναι μαζεμένη ύλη, όσο έχουν 100 ήλιοι, σε όγκο ενός πορτοκαλιού! Τι προκαλεί αυτό? Πολύ μεγάλη βαρυτική έλξη από την οποία δεν μπορεί να διαφύγει ούτε ακόμα και ο «road runner» του σύμπαντος: το φως. Συνεπώς, αφού τίποτα δεν φεύγει από τη βαρυτική τους έλξη, δεν μπορούμε να έχουμε καμία πληροφορία σχετικά με το τι συμβαίνει μέσα στις μαύρες τρύπες. Πως ξέρουμε τότε ότι υπάρχουν? Προβλέφθηκαν με ακρίβεια από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και τις ανακαλύψαμε πειραματικά από τις «παρενέργειες» που προκαλεί η μεγάλη βαρυτική τους έλξη σε γειτονικά ουράνια σώματα και από την απειρο-ελάχιστη ακτινοβολία που εκπέμπουν λόγω θερμότητας (θεωρία που διατύπωσε και απέδειξε πειραματικά ο Stephen Hawking). Στις μαύρες τρύπες δεν ισχύουν οι νόμοι του σύμπαντος όπως τους ξέρουμε, αφού η γεωμετρία του χωροχρόνου καταρρέει.

Ταξίδι στο χρόνο

Αρχικά μια διευκρίνηση σχετικά με το φως που θα μας βοηθήσει για τη συνέχεια: ταξιδεύει με τη μέγιστη ταχύτητα στο σύμπαν (300000 χλμ το δευτερόλεπτο) και είναι αυτό που μας μεταφέρει «εικόνες» και βλέπουμε. Τα ταξίδια στον χρόνο, τα χωρίζουμε σε 3 κατηγορίες:

1. Να βλέπουμε γενικώς στο παρελθόν

Αυτό ήδη συμβαίνει! Αν κοιτάξουμε αυτή τη στιγμή στον ουρανό, η εικόνα που μας έρχεται από τα αστέρια, είναι αυτή που κουβαλιέται από τα φωτόνια που καταφτάνουν στο μάτι μας, τα οποία έχουν ξεκινήσει το ταξίδι τους πολλά χρόνια πριν! Συνεπώς δεν βλέπουμε αυτό που γίνεται τώρα σε ένα μακρινό αστέρι, αλλά εικόνες από το παρελθόν του. Αν δηλαδή σβήσει ξαφνικά ένα αστέρι, εμείς θα το χάσουμε. Ακόμα και ο ήλιος μας να σβήσει αυτή τη στιγμή, θα το αντιληφθούμε μετά από περίπου 8 λεπτά, αφού τόσο κάνει το φως για να ταξιδέψει από τον ήλιο στη γη.

2. Να δούμε τους εαυτούς μας και τη ζωή στη γη όπως ήταν στο παρελθόν

Θεωρητικά μπορεί να επιτευχθεί ως εξής: Όπως όλα τα ουράνια σώματα η γη στέλνει πληροφορίες φωτός προς το σύμπαν καθ’ όλη τη διάρκεια της ιστορίας της. Δηλαδή, οι εικόνες της γης κατά το 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο αυτή τη στιγμή ταξιδεύουν «καβάλα» σε φωτόνια και βρίσκονται στην απόσταση που έχει διανύσει το φως σε όλο αυτό το διάστημα. Συνεπώς, αν με κάποιο τρόπο τρέξουμε πιο γρήγορα από το φως (ή αν χρησιμοποιήσουμε shortcuts: τις περίφημες σκουληκότρυπες) και καταφέρουμε να βγούμε μπροστά από τα φωτόνια που μεταφέρουν τις εικόνες του 2ου Παγκοσμίου Πολέμου, πρακτικά θα μπορούμε να δούμε εικόνες από το παρελθόν μας!

3. Να μεταφερθούμε στο παρελθόν μας, αλληλεπιδρώντας με το περιβάλλον.

Σε αυτή την κατηγορία μιλάμε περισσότερο για επιστημονική φαντασία, παρά για επιστήμη. Υπάρχουν αρκετές δυσνόητες θεωρίες για το πως θα μπορούσε να επιτευχθεί θεωρητικά κάτι τέτοιο, που δεν είναι του παρόντος. Το πιο ενδιαφέρον όμως είναι οι αλλαγές που θα έφερνε στην εξέλιξη του κόσμου ένα ταξίδι στο παρελθόν. Είναι το γνωστό butterfly effect: το φτερούγισμα μιας πεταλούδας στην Κίνα, μπορεί να επηρεάσει αλυσιδωτά την εξέλιξη σε ολόκληρο τον πλανήτη, πόσο μάλλον η παρουσία (ή απουσία) ενός ανθρώπου. Μια από τις πιο ενδιαφέρουσες θεωρίες λέει ότι με κάθε ταξίδι στο παρελθόν, δημιουργείται ένα παράλληλο σύμπαν και συνεχίζεται σε αυτό παράλληλα η ζωή, όπως προκύπτει λόγω των αλλαγών που επέφερε το ταξίδι.


Υπάρχει ζωή αλλού πέραν της γης?


Η λογική λέει πως ναι. Αν το δούμε από τη σκοπιά ενός μεγάλου Δημιουργού, είναι παράλογα μεγάλη η σπατάλη ύλης και ενέργειας για να υπάρχει ζωή μόνο σε ένα από τα τρισεκατομμύρια ηλιακά συστήματα του ενός από τους τρισεκατομμυρίους γαλαξίες. Αν το δούμε από τη σκοπιά της επιστήμης, είναι στατιστικά απίθανο να μην έχει δημιουργηθεί ζωή σε έναν τουλάχιστο από τους 1 εκατομμύριο πλανήτες του γαλαξία μας (και μόνο), που εικάζεται ότι έχουν συνθήκες ανάλογες με τη γη. Για να μην πηγαίνουμε μακριά, είναι πολύ πιθανό να βρούμε εξωγήινη ζωή ακόμα και στη γειτονιά μας, το ηλιακό μας σύστημα, με πιθανότερους τον Άρη και ακόμα περισσότερο την Ευρώπη (δορυφόρος του Δία), που κάτω από ένα επιφανειακό στρώμα πάγου, εικάζεται πως υπάρχει ωκεανός αλμυρού νερού.