19 Μαρτίου 2014

Βαρυτικά Κύματα, Πληθωριστική Διαστολή Και Ένας Σοκαρισμένος Φυσικός

early

Έχει βουίξει ο τόπος τις τελευταίες μέρες για την μεγάλη ανακάλυψη των φυσικών στην Ανταρκτική. Με μία φράση: Φαίνεται ότι εντοπίστηκαν ίχνη που άφησαν τα βαρυτικά κύματα στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του Big Bang. Αυτό είναι η πρώτη πειραματική επιβεβαίωση της "θεωρίας του πληθωρισμού", μιας ιδέας που προτάθηκε πριν αρκετά χρόνια για να εξηγήσει την απροσδόκητα απότομη διαστολή του σύμπαντος λίγο μετά το Big Bang. Αυτή η πειραματική επιβεβαίωση είναι σημαντική, επειδή δείχνει πως οι κοσμολόγοι βρίσκονται στο σωστό δρόμο.

ΟΚ, αυτό ήταν αρκετές φράσεις, αλλά πρέπει να προστεθεί και κάτι ακόμα.

Από τη μία έχουμε το γεγονός ότι για πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας, η επιστήμη πλησιάζει σε έγκυρες απαντήσεις ερωτημάτων που μας απασχολούσαν απ' όταν κοιμόμασταν σε σπηλιές (μιλάμε κυριολεκτικά για την αρχή του χρόνου -όπως έχει πει ο Στίβεν Χόκινγκ, το να ρωτάς τι συνέβη πριν το Big Bang, είναι σα να ρωτάς τι είναι πιο νότια απ' το Νότιο Πόλο). Και απ' την άλλη, το τι συνέβη στην πολύ αρχή, όταν το σύμπαν ήταν τοσοδούλικο, είναι κλειδί στην ενοποίηση της αϊνστάνιας σχετικότητας με την κβαντομηχανική, τις δύο μεγαλύτερες επιστημονικές θεωρίες του 20ού αιώνα, που όμως είναι μεταξύ τους ασύμβατες. Φιλοσοφικά έχουμε λόγους να πιστεύουμε ότι κάποια στιγμή θα βρεθεί το πλαίσιο που τις ενοποιεί (όπως ενοποιήθηκαν πχ οι θεωρίες του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού, χωρίς να ακυρωθούν οι ήδη διατυπωμένοι νόμοι), αλλά η θεωρία των χορδών που υπόσχεται να το πράξει βρίσκεται ακόμα στα σπάργανα. Οι προχθεσινές εξελίξεις την ευνοούν και αυτή, ωστόσο.

early-universe

Τέλος πάντων, ο φίλτατος Φιλ (ο Πλέιτ) επεξήγησε υποδειγματικά την ανακάλυψη και τη σημασία της. Αν έχεις άνεση στα εγγλέζικα, προτείνω ανεπιφύλακτα να ρίξεις μια ματιά στο ποστ του, είναι πολύ λεπτομερές και κατατοπιστικό και γεμάτο παραπομπές. Να ας πούμε για την inflationary (πληθωρική; πληθωριστική;) διαστολή του σύμπαντος:

Inflation is a bit of a mind-bender, I’ll admit. It started just about 10-35 or so seconds after the bang. To give you a better idea of how short a time interval that is, we’re talking 0.00000000000000000000000000000000001 seconds! And it only lasted until about 10-32 or so seconds later, so it was incredibly brief by human standards. But in such fleeting moments are Universes forged.

During that period, for reasons that are still not clear, the Universe underwent a kind of hyperexpansion. Instead of simply cruising along, getting bigger with time as it does now, the expansion accelerated. Hugely. Hugely hugely. Some models show it increased in size by a factor of 1050 (some say even more)—that’s 10 trillion trillion trillion trillion times bigger, all in a time frame so small that analogies fail me.

Ο οποίος "πληθωρισμός" μέχρι τώρα ήταν απλώς μια βολική εικασία, που εξηγούσε μερικά προβληματικά σημεία στις θεωρίες των αστρονόμων γύρω από το Big Bang και την μετέπειτα εξέλιξη του σύμπαντος. Όπως η ύπαρξη πλανητών έξω απ' το δικό μας ηλιακό σύστημα ήταν εικασία μέχρι να αρχίσουμε να ανακαλύπτουμε τέτοιους πλανήτες με το τσουβάλι.

Στο βίντεο βλέπεις τον φυσικό που πρώτος πρότεινε την ιδέα του inflation, όταν ακούει (σε φυσικίστικη αργκό) την πρώτη πειραματική επιβεβαίωση της θεωρίας του. Priceless.

(σε όσους κακεντρεχείς μιλούν στα σχόλια του YouTube για στημένο βίντεο κλπ, απλά σταματήστε να μας λέτε ότι δεν υπάρχει Αγιοβασίλης, δε θέλουμε να ξέρουμε. Eπίσης, το κοινό που ενδιαφέρεται για την αντίδραση ενός φυσικού είναι πολύ μικρό για να δικαιολογήσει τόσο μπελά. Tέλος πάντων)

Είναι κάπως νωρίς για ενθουσιασμούς, επειδή η ανακάλυψη απλώς ανακοινώθηκε. Δεν δημοσιεύθηκε, δεν πέρασε peer review, δεν επιβεβαιώθηκε από ανεξάρτητη ερευνητική ομάδα -ακόμα. Φαίνεται όμως πως η ομάδα είναι στο σωστό δρόμο και ότι σύντομα θα έχουμε ένα επιβεβαιωμένο ευρύτερο θεωρητικό πλαίσιο, το οποίο ελπίζουμε να μας δώσει και απαντήσεις αλλά και συναρπαστικές τεχνολογικές εφαρμογές -προσωπικά ανυπομονώ για ένα τρόπο να παρακάμψουμε το όριο της ταχύτητας του φωτός και να αρχίσουμε τη σοβαρή εξερεύνηση του διαστήματος, για παράδειγμα.

Με το καλό!

esa-eraly-universe

Special thanks στην @jubaloo_ και τον @jwr_. Μάλλον δε θα γραφόταν αυτό το κείμενο χωρίς την παρότρυνσή τους.

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ: