Τι τρώει το σύμπαν;

Όταν κανείς βλέπει τον τίτλο ενός βιβλίου να θέτει το ερώτημα ‘τι τρώει το σύμπαν;’ το μυαλό του ίσως πάει στην ταινία The Neverending Story (ή στην ομώνυμη νουβέλα στην οποία βασίστηκε η ταινία), όπου η χώρα της Φαντασίας καταβροχθίζεται απο την καταστροφική μανία του Τίποτα. Όμως όταν συνειδητοποιήσει ότι ο συγγραφέας είναι o γνωστός φυσικός Paul Davis, τότε αρχίζει να αναρωτιέται μήπως κάτι τέτοιο θα μπορούσε να συμβεί (ή συμβαίνει ήδη) και στo πραγματικό σύμπαν.

H μελέτη της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου που αποτελεί έναν θησαυρό πληροφοριών για το σύμπαν μας αποκάλυψε και κάποια άλυτα προς το παρόν μυστήρια, όπως μια μεγάλη περιοχή του ουρανού που φαίνεται πολύ πιο ψυχρή, απ’ όσο θα έπρεπε. Βρίσκεται στον αστερισμό του Ηριδανού στο νότιο ημισφαίριο, έχει πλάτος περίπου 5 μοιρών (όσο δέκα πανσέληνοι) και είναι οκτώ φορές ψυχρότερη από την μέση διαφορά θερμοκρασίας στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Αναφέρεται ως ψυχρή κηλίδα και γίνονται διάφορες εικασίες ώστε να εξηγηθεί η προέλευσή της. Μια ιδέα που κυκλοφορεί από την δεκαεςτία του 1970 είναι ότι το σύμπαν μας μπορεί να τρώει τον εαυτό του από τα μέσα προς τα έξω! Αυτό θα μπρούσε να συμβεί ανά πάσα στιγμή, εξαιτίας ενός γενικότερου χαρακτηριστικού των κβαντικών συστημάτων. Η ιστορία του σύμπαντος που καταβροχθίζει τον εαυτό του εκτυλίσσεται περίπου ως εξής. Όταν ένα άτομο διεγείρεται, δηλαδή βρίσκεται σε διεγερμένη στάθμη ενέργειας, τότε θα αποδιεγερθεί σε χαμηλότερη στάθμη, εκπέμποντας ένα φωτόνιο. Όμως ότι συμβαίνει στα άτομα, συμβαίνει επίσης και στο κβαντικό κενό. Αν, όπως πιστεύουν οι περισσότεροι επιστήμονες, η σκοτεινή ενέργεια έχει κβαντική προέλευση (δηλαδή, είναι η ενέργεια του κβαντικού κενού), τότε όπως και τα άτομα, ίσως υπάρχουν πολλές δυνατές τιμές ή στάθμες στην ενέργεια του κενού. Το σύμπαν μας τυχαίνει να βρίσκεται σε μια από αυτές τις ενεργειακές στάθμες του κενού, αλλά ίσως όχι στη χαμηλότερη. Η ανησυχία είναι ότι μια διεγερμένη κατάσταση του κβαντικού κενού δεν θα ήταν εντελώς σταθερή. Θα υπήρχε πάντα ο κίνδυνος να μεταβεί σε μια κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας – το κενό θα μπρούσε να ‘διασπαστεί’ – απελευθερώνοντας έτσι μια εκπληκτική ποσότητα ενέργειας. Αν αυτό συνέβαινε οπουδήποτε στο σύμπαν, οι συνέπειες θα ήταν αποκαλυψιακές. Μια μικροσκοπική φυσαλίδα του νέου, χαμηλότερης ενέργειας κενού θα εξαπλωθεί σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, με την εκλυόμενη ενέργεια να συγκεντρώνεται στο τοίχωμα της φυσαλίδας. Καθώς αυτό το όριο θα επεκτεινόταν, θα κατέστρεφε τα πάντα στο πέρασμά του. Μπορεί να μην υπάρχει προειδοποίηση: ίσως μάθουμε ότι το σύμπαν μας καταστρέφεται μόνο όταν το τείχος θα έφτανε και θα εξολόθρευσε και εμάς και οτιδήποτε άλλο – πιο γρήγορα από την ταχύτητα της σκέψης.

Υπάρχει μια απόκοσμη παραλλαγή σ’ αυτό το σενάριο. Η διαστελλόμενη φυσαλίδα μπορεί να μην περιέχει κβαντικό κενό χαμηλότερης ενέργειας, αλλά το απόλυτο τίποτα. Θα μπορούσε να είναι μια τρύπα στον χώρο, όχι μια μαύρη τρύπα, αλλά μια φυσαλίδα μη χώρου, που διαστέλλεται ανεξέλεγκτα, σαρώνει τα πάντα στο πέρασμά της και τελικά καταβροχθίζει ολόκληρο το σύμπαν, αφήνοντας μόνο το τίποτα: τον χώρο καταβροχθισμένο ολοκληρωτικά από τον μη-χώρο (spacelessness). Η βασική ιδέα της εξαφάνισης του χώρου χωρίς προειδοποίηση με αυτόν τον ανησυχητικό τρόπο προτάθηκε για πρώτη φορά το 1982 από τον θεωρητικό φυσικό Edward Witten από το Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον (όπου εργαζόταν ο Αϊνστάιν), με βάση την θεωρία χορδών. Το περιέγραψε ως εξής: «Μια τρύπα σχηματίζεται αυθόρμητα στον χώρο και επεκτείνεται γρήγορα στο άπειρο, ωθώντας στο άπειρο οτιδήποτε μπορεί να συναντήσει.» Δείτε τον χώρο σαν ένα ελβετικό τυρί. Τώρα φανταστείτε ότι οι τρύπες στην δομή του τυριού μεγαλώνουν ολοένα και περισσότερο μέχρι να εξαφανιστεί εντελώς το τυρί. Μήπως η μυστηριώδης ψυχρή κηλίδα του Ηριδανού είναι ένα είδος γιγάντιου φινιστρινιού στην «προ-δημιουργία», μια κοσμική εποχή που προηγήθηκε της μεγάλης έκρηξης, πολύ διαφορετική από τον κόσμο που γνωρίζουμε; Μήπως υπάρχουν κι άλλα τέτοια φινιστρίνια; Παράθυρα στο ευρύτερο πολυσύμπαν; Ή μήπως όλες οι περίεργες ανωμαλίες θα αποδειχθούν απλώς στατιστικές αποκλίσεις; Συνεχίστε να παρακολουθείτε τον χώρο… Αν και οι κοσμικοί κατακλυσμοί που περιγράφηκαν εδώ σας προκαλούν εφιάλτες, παρηγορηθείτε από το γεγονός ότι το σύμπαν μας έχει αντέξει για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια χωρίς ατυχήματα μέχρι στιγμής. Από τον κατάλογο που περιέχει όλες τις φοβίες σας, το ενδεχόμενο να κατασπαραχθεί το σύμπαν μας, από τον εαυτό του ή από άλλο σύμπαν, θα πρέπει να βρίσκεται στο χαμηλότερο σημείο της λίστα σας

πηγή: Paul Davis, ‘Τι τρώει το σύμπαν; (What’s Eating the Universe)’, εκδόσεις Παπαδόπουλος