Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το σύμπαν στο οποίο ζούμε είναι σχεδόν ένα θαύμα. Για να χρησιμοποιήσουμε μια παρομοίωση του διάσημου μαθηματικού Ρότζερ Πενρόουζ, ενός από τους πιο γνωστούς μελετητές των μαύρων οπών, «η ύπαρξη του σύμπαντος είναι πιο απίθανο να συμβεί και από μια καρφίτσα που από μόνη της στέκεται όρθια στη μύτη της». Για να γίνει κατανοητό αυτό, αν το σύμπαν μας είχε μια ελαφρώς εντονότερη βαρύτητα, τα πάντα θα είχαν ενδορρηχτεί σε μια μαύρη τρύπα. Αν, αντίθετα, οι ηλεκτρικές δυνάμεις ήταν λιγότερο έντονες, τα άτομα δε θα υπήρχαν. Υπάρχουν πολλές παράμετροι που μοιάζουν να δημιουργήθηκαν επί τούτου, τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, για να καταστήσουν εφικτή την ανάπτυξη των άστρων, των πλανητών και τελικά της ζωής.
Η τελευταία θεωρία
Πώς όμως έγινε αυτό; Είμαστε στ’ αλήθεια παιδιά μιας φιλάνθρωπης θεϊκής θέλησης; Ή μήπως δεν μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις, γιατί ακόμα δε γνωρίζουμε τους έσχατους νόμους της φυσικής, στους οποίους ίσως είναι γραμμένος ο λόγος της ύπαρξής μας; Τα τελευταία χρόνια πολλοί επιστήμονες είναι πεπεισμένοι ότι η απάντηση είναι άλλη. Το σύμπαν μας δεν είναι το μοναδικό εφικτό. Υπάρχουν ατελείωτοι άλλοι «παράλληλοι» κόσμοι, καθένας από τους οποίους κυβερνάται από τους δικούς του φυσικούς νόμους, ούτως ώστε καθετί που δεν απαγορεύεται από κάποια λογική αρχή να μπορεί να πραγματοποιείται σε άλλο χώρο. Και εμείς βρισκόμαστε σε έναν από τους πολλούς κόσμους.
Ήδη εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες μιλούν για τα παράλληλα σύμπαντα. Όμως, στα τέλη της δεκαετίας του ’90, οι περισσότεροι από τους μελετητές δεν το πίστευαν στ’ αλήθεια. Αναζητούσαν τη «θεωρία των πάντων», που θα μπορούσε να περιγράψει τα στοιχειώδη σωματίδια και τις μαύρες τρύπες, τη ζωή και τη νοημοσύνη. Πολλές προσπάθειες επικεντρώνονται στη θεωρία των χορδών, σύμφωνα με την οποία τα έσχατα δομικά στοιχεία της ύλης είναι μικροσκοπικά παλλόμενα νήματα. Υπήρχε η πεποίθηση ότι, μόλις βρεθεί η έσχατη θεωρία, αυτόματα θα αποκαλύπτονταν μπροστά στα μάτια μας οι κρυμμένοι λόγοι του σύμπαντός μας και της ίδιας της ύπαρξής μας.
Η θεωρία των πάντων δεν έχει διατυπωθεί ακόμα, όμως αυτό δε σημαίνει ότι αυτό δε θα γίνει ποτέ. Όμως στο μεταξύ οι φυσικοί αρχίζουν να αλλάζουν γνώμη. Ίσως δεν έχει νόημα να αναζητούν το λόγο για τον οποίο το σύμπαν μας είναι το μοναδικό, για τον απλούστατο λόγο ότι δεν υπάρχει μόνο ένα σύμπαν αλλά πολλά. Και όλα μαζί αποτελούν τμήμα μιας ευρύτερης πραγματικότητας που ονομάζεται πολυσύμπαν ή μεγασύμπαν.
Τρεις πρόσφατες ανακαλύψεις
«Τα τελευταία δέκα χρόνια τρεις μεγάλες ανακαλύψεις έδωσαν μεγάλη ώθηση στην ιδέα των παράλληλων συμπάντων», εξηγεί ο Λέοναρντ Σάσκιντ, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και ένας από τους μεγάλους πρωταγωνιστές του τομέα. «Ο πρώτος ήταν η ανακάλυψη, μέσω των αστρονομικών παρατηρήσεων, της κοσμολογικής σταθεράς». Δηλαδή της δύναμης, που προβλέφθηκε μαθηματικά από τον Αϊνστάιν, η οποία ωθεί το σύμπαν να διαστέλλεται σαν ένα ζυμάρι που φουσκώνει επ’ άπειρον. Η κοσμολογική σταθερά παραμένει όμως ένας γρίφος για τους επιστήμονες. «Η τιμή της είναι ασήμαντα μικρή, 10123 φορές μικρότερη από όσο περίμεναν οι θεωρητικοί φυσικοί», λέει ο Σάσκιντ, «και αν ήταν λίγο πιο μεγάλη, οι γαλαξίες, τα άστρα και οι πλανήτες (μαζί και εμείς) δε θα μπορούσαν να εξελιχτούν».
Σύμπαντα σε διαστολή
«Το δεύτερο γεγονός είναι η επιβεβαίωση της θεωρίας πληθωρισμού: στην αρχή της ιστορίας του, το σύμπαν διαστάλθηκε ραγδαία, μέχρι που έφτασε σε διαστάσεις πολύ μεγαλύτερες από αυτές που θα μπορέσουμε ποτέ να παρατηρήσουμε. Με άλλα λόγια, το ορατό σύμπαν είναι απλώς ένα απειροελάχιστο κομμάτι του όλου», μας εξηγεί ο Σάσκιντ. «Ο πληθωρισμός έχει και ένα άλλο αποτέλεσμα: καθιστά το σύμπαν πιο ποικιλόμορφο. Όλοι οι πιθανοί σχηματισμοί αργά ή γρήγορα θα πραγματοποιηθούν στο σύμπαν που διαστέλλεται». Έτσι μπορούν να δημιουργηθούν κόσμοι που ενδοκαταρρέουν λόγω πλεονάζουσας βαρύτητας, άλλοι που διαστέλλονται επ’ άπειρον, ενώ σε κάποιους τα άτομα δε δημιουργούνται καν. «Αν και θεωρητική, αυτή η ιδέα έχει στέρεες μαθηματικές βάσεις και κανείς δεν τις θέτει υπό αμφισβήτηση», σχολιάζει ο Σάσκιντ.
Βουνά και κοιλάδες
Το τρίτο και τελευταίο γεγονός που ευνοεί την ύπαρξη των παράλληλων συμπάντων είναι, σύμφωνα με τον Σάσκιντ, η θεωρία των χορδών: «Πιστεύω ότι ήταν η σταγόνα που ξεχείλισε το ποτήρι», λέει. «Η θεωρία των χορδών φαινομενικά παραδέχεται μια τεράστια ποσότητα λύσεων, το λεγόμενο τοπίο» (βλ. το σχέδιο στην αρχή του άρθρου). Σε αυτό το θέμα ο Σάσκιντ αφιέρωσε ένα βιβλίο, το The Cosmic Landscape (5). Όμως, το «τοπίο» του Σάσκιντ δεν είναι αληθινό. «Δεν πρέπει να το συγχέουμε με το πολυσύμπαν», εξηγεί. Πρόκειται μάλλον για έναν μαθηματικό κόσμο πλούσιο σε κορυφές και κοιλάδες όπου, αλλάζοντας θέση, αλλάζουν οι παράμετροι βάσης του σύμπαντος όπως η ταχύτητα του φωτός, η μάζα του ηλεκτρονίου κ.λπ. «Το "τοπίο” δεν υπάρχει στον υπαρκτό χώρο, αλλά στον αφηρημένο μαθηματικό χώρο των πιθανοτήτων», μας εξηγεί ο επιστήμονας. «Κάθε πιθανότητα έχει μια συγκεκριμένη ενέργεια, και οι κοιλάδες αντιστοιχούν σε καταστάσεις με μικρότερη ενέργεια, συνεπώς είναι πιο σταθερές από ό,τι βρίσκεται γύρω τους».
«Επιπλέον» διαστάσεις
Οι κοιλάδες του «τοπίου» είναι, λοιπόν, οι πιο συμφέρουσες ενεργειακά περιοχές, δηλαδή αυτές που γίνονται πραγματικότητα στο πολυσύμπαν. Σε κάθε κοιλάδα αντιστοιχεί ένα σύμπαν. Πώς πρέπει λοιπόν να φανταστούμε το πολυσύμπαν; Είναι δύσκολο να το πούμε, γιατί λόγω της φύσης τους οι αισθήσεις μας και τα όργανά μας δεν μπορούν να συλλάβουν αυτή την ευρύτερη πραγματικότητα, που βρίσκεται πέρα από τον ορίζοντα του ορατού σύμπαντός μας. Σύμφωνα με τη θεωρία των χορδών, ίσως πρόκειται για ένα είδος λευκής μεμβράνης με μαύρες κηλίδες. Κάθε κηλίδα είναι μια περιοχή που διαστέλλεται, με τους δικούς της φυσικούς νόμους, ενώ εμείς είμαστε μια μικρή τελεία μέσα σε μια κηλίδα και μπορούμε να αντιληφθούμε μόνο αυτό που βρίσκεται στο εσωτερικό μιας σχετικά μικρής ακτίνας, δηλαδή μέχρι τον ορατό ορίζοντά μας. Πέρα από αυτή τη μεμβράνη, θα μπορούσαν να υπάρχουν άλλες, πολύ κοντινές μεταξύ τους, όμως χωρισμένες προς μια «επιπλέον» κατεύθυνση σε σχέση με το τρισδιάστατο σύμπαν που εμείς αντιλαμβανόμαστε. Η ακριβής μορφή του σύμπαντος δεν είναι η βασική ανησυχία του Σάσκιντ. Για αυτόν, είναι πιο σημαντικό να εξηγήσει γιατί η κοσμολογική σταθερά έχει τόσο μικρή τιμή, αν και όχι μηδενική. Και για να το εξηγήσει, ανησυχεί ότι ο αριθμός των εφικτών συμπάντων, δηλαδή των κοιλάδων στο «τοπίο», είναι αρκετά μεγάλος.
Πεντακόσια ψηφία
Μέχρι στιγμής, οι υπολογισμοί φαίνεται να τον δικαιώνουν, δεδομένου ότι ο εκτιμώμενος αριθμός με βάση τη θεωρία των χορδών αποτελείται από 500 δεκαδικά ψηφία και ίσως περισσότερα: είναι ένας από τους μεγαλύτερους που έχουν λάβει ποτέ υπόψη τους οι φυσικοί (ο αριθμός των ατόμων που υπάρχουν στο σύμπαν έχει μόνο 80 ψηφία). Με έναν τέτοιο αριθμό πιθανοτήτων, σύμφωνα με τον Σάσκιντ, δεν αποτελεί έκπληξη που στο σύμπαν μας έχει συμβεί μια τόσο απίθανη τιμή για την κοσμολογική σταθερά. Σίγουρα μπορεί κάποιος να ισχυριστεί ότι όλα αυτά είναι μόνο θεωρητικές σκέψεις, όμως οι πειραματικές αποδείξεις μπορεί να έρθουν στο άμεσο μέλλον. Ένα ίχνος της ύπαρξης άλλων κόσμων σε διαστολή, καθώς και των αμοιβαίων συγκρούσεών τους στο πολυσύμπαν, μπορεί να βρεθεί στην κατανομή της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, η οποία αποτελεί απομεινάρι της Μεγάλης Έκρηξης (6). Αυτή η αρχέγονη ακτινοβολία αποτυπώθηκε από το δορυφόρο Wmap της NASA, ο οποίος εκτοξεύτηκε το 2001. Εξάλλου, σύμφωνα με τον Σάσκιντ, αν το σύμπαν μας είναι μια φυσαλίδα σε διαστολή, βυθισμένη σε ένα υπόβαθρο που επίσης διαστέλλεται, τότε θα έπρεπε να έχει αναπτυχθεί σε κοσμική κλίμακα μια πολύ μικρή αρνητική καμπυλότητα, δηλαδή γεωμετρικά ένα σχήμα παρόμοιο με τη σέλα ενός αλόγου. Κάτι τέτοιο μέχρι τώρα δεν έχει παρατηρηθεί. Αν όμως γίνει στο μέλλον, «θα ήταν μια καθοριστική απόδειξη για την ύπαρξη του πολυσύμπαντος», λέει ο Σάσκιντ.
Εχθρικοί κόσμοι
Μια πιο απίθανη αλλά πολύ εντυπωσιακή απόδειξη για την ύπαρξη άλλων συμπάντων θα μπορούσε να είναι και η σύγκρουση με ένα από αυτά. Τα σύμπαντα σε διαστολή στο πολυσύμπαν είναι υπό κάποια έννοια παρόμοια με φυσαλίδες που διαστέλλονται σε ένα ποτήρι ανθρακούχου νερού. «Η σύγκρουση μπορεί να συμβεί, όμως είναι μια σπάνια πιθανότητα», εξηγεί ο Σάσκιντ. «Αν κάποιος βρεθεί κοντά στην περιοχή σύγκρουσης, θα μπορούσε να περάσει τα όρια μιας άλλης φυσαλίδας, όμως κατά πάσα πιθανότητα θα βρισκόταν σε ένα εχθρικό περιβάλλον, σε έναν κόσμο τόσο διαφορετικό όπου δε θα μπορούσαν να υπάρχουν ούτε τα άτομα που γνωρίζουμε εμείς». Αν μπαίναμε εκεί, λοιπόν, δε θα μπορούσαμε να το διηγηθούμε σε κανένα, γιατί θα αποσυντιθέμεθα αμέσως σε έναν κόσμο που κυβερνάται από νόμους που δεν προβλέπουν την ύπαρξή μας.
Πηγή http://www.focusmag.gr
