Η θεωρία του παντός

Για πρώτη φορά ανακαλύφθηκαν βαρυτικά κύματα από τη Mεγάλη Έκρηξη

• 2

ΕΤΙΚΕΤΕΣ:

Η ανακοίνωση για την ανακάλυψη των αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων που διαπερνούν τον χωροχρόνο, χαιρετίστηκε ήδη ως ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά επιτεύγματα των τελευταίων δεκαετιών. Πρόκειται για το «αποτύπωμα» που άφησε η κατακλυσμική επέκταση του σύμπαντος (ο λεγόμενος «πληθωρισμός» του), αμέσως μετά τη δημιουργία του με τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ).

Τα στοιχεία που ανακοίνωσαν οι επιστήμονες του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν, μετά από τριετή εξονυχιστική μελέτη τους για την αποφυγή λάθους, θα πρέπει να επιβεβαιωθούν και από άλλους ερευνητές, αλλά η διάχυτη εντύπωση της επιστημονικής κοινότητας είναι ότι είναι αξιόπιστα. «Έχω δει την έρευνα, τα επιχειρήματα είναι πειστικά και οι εμπλεκόμενοι επιστήμονες είναι ανάμεσα στους πιο προσεκτικούς και συντηρητικούς ανθρώπους που γνωρίζω», δήλωσε ο καθηγητής Μαρκ Καμιονόφσκι του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς.

Η «θεωρία του πληθωρισμού» εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του '80 και αποτελεί συμπλήρωμα των κενών της αρχικής θεωρίας της «Μεγάλης Έκρηξης», του θεμέλιου λίθου της σύγχρονης κοσμολογίας. Η θεωρία προέβλεπε ότι η εκρηκτική διαστολή του σύμπαντος αμέσως μετά τη γέννησή του, άφησε «ίχνη» με τη μορφή κυμάτων βαρυτικής ενέργειας, τα οποία μπορούν να γίνουν αντιληπτά στο αρχαιότερο φως του σύμπαντος, στην «κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου». Και αυτό ακριβώς φαίνεται πως εντόπισε για πρώτη φορά το ερευνητικό πρόγραμμα BICEP 2, με το ομώνυμο ραδιοτηλεσκόπιο στον Σταθμό Αμούδσεν-Σκοτ στην Ανταρκτική, σε υψόμετρο 2.800 μέτρων.

Η ανίχνευση γίνεται αισθητή ως μια διακριτή πόλωση αυτής της ακτινοβολίας (με ένα μοτίβο σαν «μπούκλες») και μόνο τα βαρυτικά κύματα θεωρείται ότι είναι δυνατό να παράγουν αυτό το «αποτύπωμα». Μάλιστα, το «σήμα» που ανιχνεύτηκε είναι πολύ πιο ισχυρό απ’ ό,τι ήλπιζαν ή θεωρούσαν πιθανό οι περισσότεροι επιστήμονες - αν αναλογιστεί κανείς ότι έρχεται από τις απαρχές του χωροχρόνου, πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

«Η ανίχνευση αυτού του σήματος ήταν ένας από τους πιο σημαντικούς στόχους στη σημερινή κοσμολογία. Πολλοί άνθρωποι εργάστηκαν για να φθάσουμε σε αυτό το σημείο» δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, καθηγητής Τζον Κόβακς του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ. «Ο Νότιος Πόλος είναι το κοντινότερο που μπορεί να φθάσει κανείς στο διάστημα, παραμένοντας στο έδαφος. Είναι ένα από τα πιο κρύα, ξηρά και καθαρά μέρη στη Γη, τέλειο για παρατηρήσεις αχνών μικροκυμάτων από το Μπιγκ Μπανγκ», πρόσθεσε.

Επειδή ο «πληθωρισμός» είναι κβαντικό φαινόμενο, αλλά ταυτόχρονα γεννά τα βαρυτικά κύματα, η ανακάλυψη (εφόσον επιβεβαιωθεί οριστικά) είναι συμβατή με την ελπίδα μιας «Μεγάλης Θεωρίας του Παντός», η οποία θα αποκαλύπτει την κβαντική φύση και της βαρύτητας και, έτσι, θα την κατατάσσει μαζί με τις άλλες τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης, επιτέλους για πρώτη φορά ενοποιώντας τη Θεωρία Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν με την Κβαντομηχανική - κάτι άπιαστο μέχρι σήμερα.

Άλλες ερευνητικές ομάδες πάντως, όπως η ανταγωνιστική ερευνητική ομάδα POLARBEAR, θα επιδιώξουν τώρα να διασταυρώσουν την «έμμεση» ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων μέσω του αποτύπωματός τους στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Το επόμενο βήμα -και η πραγματική απόδειξη για την ύπαρξή τους- θα είναι η άμεση ανίχνευση αυτών των κυμάτων μέσω άλλων πειραμάτων που ήδη βρίσκονται σε εξέλιξη. Πάντως, ο Αϊνστάιν, ο οποίος είχε προβλέψει την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων περίπου πριν από 100 χρόνια, θεωρούσε ότι θα ήσαν πολύ αδύναμα σήμερα πια για να εντοπιστούν απευθείας.

Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η βαρύτητα είναι η μυστηριώδης δύναμη με την οποία η μάζα καμπυλώνει τον χώρο γύρω της. Όμως κατακλυσμικά γεγονότα, όπως ο αρχέγονος «πληθωρισμός» ή, αργότερα, οι συγκρούσεις μαύρων οπών ή αστέρων νετρονίων μπορούν -σαν τα σεισμικά κύματα- να απλωθούν στα πέρατα του σύμπαντος. Αντίθετα όμως με τα κύματα των σεισμών, τα βαρυτικά κύματα ταξιδεύουν στο κενό και με την ταχύτητα του φωτός, συμπιέζοντας συνεχώς τον χώρο γύρω τους, και αυτό αφήνει ένα χαρακτηριστικό αποτύπωμα στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.

πηγή