Η ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

  Παρατηρώντας κανείς τον ουρανό ένα ήρεμο βράδυ χωρίς συννεφιά θαυμάζει χιλιάδες αστέρια να παιχνιδίζουν με το φως τους καθώς αυτό σκεδάζεται στην γήινη ατμόσφαιρα.Ένα ''λογικό'' για τα όρια των ανθρώπινων αισθήσεων συμπέρασμα που θα έβγαζε κάποιος είναι ότι το Σύμπαν είναι άπειρο και αιώνιο γιατί έτσι το έφτιαξε ο ''δημιουργός'' του.Είναι όμως έτσι τα πράγματα;

  Σήμερα ξέρουμε ότι το Σύμπαν είναι ομογενές και ισότροπο δηλαδή είναι γεμάτο από γαλαξίες ομογενώς(δηλαδή με την ίδια πάνω κάτω πυκνότητα) και ισοτροπικά(δηλαδή προς όλες τις κατευθύνσεις) κατανεμημένους στο χώρο.Μπορεί ένα ομογενές και ισοτροπικό Σύμπαν να έιναι άπειρο, στατικό και αιώνιο;Την απάντηση τη λαμβάνουμε κάθε βράδυ της ζωής μας καθώς αν το Σύμπαν είχε αυτά τα τρία χαρακτηριστικά το φως που θα μας έλουζε από τα άπειρα αστέρια θα ήταν αποπνικτικό και θα έκανε τη νύχτα μέρα αλλά και τη θερμοκρασία στη Γη να ξεπερνάει τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου!Αυτό αποδεικνύεται και μαθηματικά αφού η ολική ενέργεια ανά μονάδα χρόνου και επιφάνειας που θα δεχόμασταν από όλους τους αστέρες θα ήταν άπειρη!

Έπειτα ο Hubble έκανε σκοπό της ζωής του να μελετήσει τις κινήσεις των γαλαξιών παρατηρώντας κάτι καταπληκτικό!Στην αρχή βρέθηκε ότι ο γειτονικός μας γαλαξίας της Ανδρομέδας μας πλησιάζει με 300km/sec.Όταν όμως άρχισε να μελετά μακρινότερους γαλαξίες διαπίστωσε ότι όλοι απομακρύνονται απ'εμάς και μάλιστα τόσο πιο γρήγορα όσο πιο απομακρυσμένοι είναι!Μετά απ'αυτό ήρθε και ο νόμος του Hubble:  v = H d   Όπου v είναι η ταχύτητα απομάκρυνσης ενός γαλαξία, d η απόστασή του και H μια ''σταθερά'' αναλογίας η περίφημη σταθερά του Hubble η οποία για την ακρίβεια δεν είναι και τόσο σταθερή καθώς αλλάζει με τη πάροδο του χρόνου.
Επομένως το συμπέρασμα που προκύπτει είναι ότι σε οποιαδήποτε διεύθυνση και αν κοιτάξουμε θα δούμε γαλαξίες να απομακρύνονται από εμάς και όσο πιο απομακρυσμένοι τόσο πιο γρήγορα!Εύλογα θα αναρωτηθεί κανείς αν αυτό μας τοποθετεί στο κέντρο του Σύμπαντος κατέχοντας μια ξεχωριστή θέση από τους δισεκατομμύρια γαλαξίες εκεί έξω!Η απάντηση είναι πάλι αρνητική και η αλήθεια είναι ότι από όποιον γαλαξία και αν κοιτάξει κανείς θα ισχύει ο νόμος του Hubble και θα βλέπει γαλαξίες να απομακρύνονται.Έτσι προς απογοήτευση πολλών που έχουν μεγάλη ιδέα για τον εαυτό τους δεν υπάρχει κέντρο του Σύμπαντος!

 Η αλήθεια είναι ότι οι γαλαξίες δεν κινούνται μέσα στο Σύμπαν αλλά το ίδιο το Σύμπαν,ο χώρος διαστέλλεται απομακρύνοντας τους γαλαξίες μεταξύ τους(εκτός από αυτούς που είναι αρκετά κοντά οπότε έλκονται εξαιτίας των μεταξύ τους βαρυτικών δυνάμεων).Μια αρκετά καλή περιγραφή του διαστελλόμενου Σύμπαντος δίνεται αν υποθέσουμε ότι το Σύμπαν είναι η επιφάνεια ενός μπαλονιού που φουσκώνει και εμείς οι παρατηρητές που βρίσκονται πάνω στην επιφάνεια με μια βούλα από μαρκαδόρο χωρίς να έχουμε συναίσθηση της τρίτης διάστασης(του ύψους).Πάνω στο μπαλόνι υπάρχουν και άλλες βούλες που αναπαριστούν άλλους γαλαξίες.Φουσκώνοντας το μπαλόνι παρατηρούμε τις άλλες βούλες να απομακρύνονται από εμάς και ο χώρος μεγαλώνει.Επίσης το Σύμπαν σε αυτό το μοντέλο είναι πεπερασμένο και έχει διαθέσιμο χώρο 4πR^2 αλλά δεν έχει άκρα άρα κάθε γαλαξίας θεωρεί τον εαυτό του ως κέντρο του Σύμπαντος(ο χώρος μέσα και έξω από την επιφάνεια του μπαλονιού θεωρούμε ότι δεν υπάρχει).Μια σύγχρονη θεωρία για το σχήμα του Σύμπαντος μοιάζει με τη περιγραφή που κάναμε με το μπαλόνι οπότε υπάρχει η πιθανότητα κάποιο απ'τα πολλά φώτα που βλέπουμε ψηλά το βράδυ στον ουρανό να είναι το φως του δικού μας γαλαξίας από το παρελθόν που λόγο της καμπυλότητας του Σύμπαντος επιστρέφει πίσω.

 Το 2011 απονεμήθηκε το Νόμπελ Φυσικής στους τρεις επιστήμονες(Σολ Περλμάτερ,Άνταμ Ρις,Μπράιαν Σμιντ) που απέδειξαν πως το Σύμπαν όχι μόνο διαστέλλεται αλλά διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό όλο και ταχύτερα.Είναι όμως λογική η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος;
Αν η μοναδική παράμετρος είναι η βαρυτική έλξη των γαλαξιών τότε η διαστολή θα έπρεπε να επιβραδύνεται.Έτσι εισάγουμε μια έννοια αντιβαρύτητας που κάνει τους γαλαξίες να απωθούνται και είναι γνωστή ως Σκοτεινή Ενέργεια.

 Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πίστευε σε ένα στατικό Σύμπαν και όταν διατύπωσε Γενική Θεωρία της Σχετικότητας το 1915 ίσως να του ήρθε ο κόσμος ανάποδα, γιατί προέβλεπε ένα μη στατικό Σύμπαν αλλά ένα Σύμπαν που είτε θα διαστελλόταν είτε θα συρρικνωνόταν.Έτσι αρνούμενος να πιστέψει αυτό που βλέπανε τα μάτια του εισήγαγε στις εξισώσεις την κοσμολογική σταθερά Λ που αντιπροσώπευε την ενέργεια του κενού που δεν άφηνε το Σύμπαν να συρρικνωθεί.Μετά τις πρώτες παρατηρήσεις του Hubble για  το διαστελλόμενο Σύμπαν ο Αϊνστάιν θεώρησε τη κοσμολογική σταθερά Λ ως τη μεγαλύτερη γκάφα του.Πολύ αργότερα όμως με την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής η σταθερά αυτή κρινόταν απαραίτητη και παίζει το ρόλο της Σκοτεινής Ενέργειας.Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί το βασικό συστατικό του Σύμπαντος και μαζί με τη Σκοτεινή Ύλη κατέχουν το 96%(71% Σκοτεινή Ενέργεια,25%Σκοτεινή Ύλη) ενώ η Φωτεινή Ύλη δηλαδή η ύλη που εμείς αντιλαμβανόμαστε είναι μόλις το 4%!Ίσως αυτή να είναι μια ένδειξη για το πόσα λίγα ξέρουμε ή αν το πάρουμε με πιο θετική σκέψη το πόσα έχουμε να μάθουμε στο μέλλον.