Νετρίνα και πολλαπλά σύμπαντα. Μήπως γεννιέται μία καινούργια κοσμολογία;

Σημάδια στον χάρτη της μικροκυματικής ακτινοβολίας όλου του ουρανού CMB που υπονοούν την ύπαρξη άλλων συμπάντων

Μπορείτε να περιμένετε δεκαετίες για να έρθουν εκείνες οι ανακαλύψεις που θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στην φυσική, όμως  μετά έρχονται τρεις ανακαλύψεις με τη μία.

"Το σύμπαν δεν είναι μόνο παράξενο σε ό,τι υποθέτουμε, αλλά αλλόκοτο και σε ό,τι μπορούμε να υποθέσουμε," δήλωσε κάποτε ο γενετιστής J.B.S. Haldane. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι φυσικοί έχουν κάνει ότι μπορούν για να αποδείξουν το λάθος του Haldane, υποθέτοντας μερικά πολύ περίεργα σύμπαντα πράγματι.

Οι προβληματισμοί αυτοί μπορεί να φαίνονται φανταστικοί, αλλά έχουν καλή βάση. Η φυσική θέτει κάποιες συγκλονιστικές ερωτήσεις που απέχουμε πολύ μέχρι να απαντήσουμε. Όπως, για παράδειγμα, γιατί το σύμπαν κυριαρχείται από την ύλη κι όχι από την αντιύλη; Γιατί ο κόσμος μας φαίνεται να συντονισμένος με τρομερή ακρίβεια, με τις σωστές ιδιότητες ώστε να γεννηθούν γαλαξίες, άστρα, πλανήτες, και η ίδια ζωή, όπως και οι φυσικοί που κάνουν αυτές τις ερωτήσεις;

Το υπάρχον οικοδόμημα της Φυσικής, που χτίστηκε από δύο θεμέλια, εκείνο της γενικής σχετικότητας και της κβαντομηχανικής, έχει  σαφώς ανάγκη από αναθεώρηση. Περιμένουμε εδώ και χρόνια για να εμφανιστούν ρωγμές στο οικοδόμημα,  που να μπορούν να μας πουν, πού θα πάει το πράγμα. Αλλά μέχρι τώρα, η φύση έχει παραμείνει πεισματικά ασυγκίνητη.

The Large Hadron Collider  (Image: Maximilien Brice/CERN)

Τις τελευταίες εβδομάδες, ωστόσο, έχουν ανοίξει πολλά υποσχόμενες ρωγμές. Τον Σεπτέμβριο ήρθε η εκπληκτική είδηση ​​των νετρίνων που ταξιδεύουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Από την αρχή υπήρξαν σκεπτικιστές, αλλά τώρα μια νέα ανάλυση επιβεβαίωθηκε το αρχικό αποτέλεσμα. (βλ. "Η επανεξέταση των μετρήσεων δείχνει ότι τα νετρίνα όντως ήταν ταχύτερα από το φως"). Αναμένουμε ακόμα την ανεξάρτητη επαλήθευση – ήδη ξεκίνησαν αμφιβολίες – αλλά αν αυτό επιβεβαιωθεί οι συνέπειες θα είναι τεράστιες, ανοίγοντας την πόρτα σε μια νέα και πολύ διαφορετική εικόνα του σύμπαντος.

Δεν είναι λιγότερο σημαντική μια άλλη πρόσφατη δημοσίευση ότι μεσόνια διασπώνται διαφορετικά από την ομόλογη τους αντιύλη, δηλαδή τα αντι-μεσόνια (βλ. "Ο επιταχυντής LHC δίνει υπόνοιες για μια «νέα φυσική», σε διασπάσεις σωματιδίων"). Αν αυτό το αποτέλεσμα στέκει, θα βοηθήσει σε μεγάλο βαθμό προς την κατεύθυνση να εξηγήσουμε  γιατί έχουμε περισσότερη ύλη από αντιύλη. Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι  θα αμφισβητηθεί το καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής – το οποίο δεν μπορεί να εξηγήσει το αποτέλεσμα – και θα δείξει το δρόμο για ακόμη πιο νέα φυσική.

Η ευρύτερη ρωγμή από όλες είναι μια θεωρία που κάποτε θεωρούνταν εξωπραγματική αλλά τώρα απρόθυμα γίνεται αποδεκτή ως  η ‘ορθοδοξη’. Ασχολείται με τα σχεδόν τα πάντα στη σύγχρονη φυσική, από την καθιερωμένη κοσμολογία έως την κβαντική μηχανική. Είναι η θεωρία των χορδών που δέχεται την ύπαρξη πολλαπλών συμπάντων – ίσως και 10⁵⁰⁰ ίσως και ένος άπειρου αριθμού συμπάντων.

Αν το σύμπαν μας είναι ένα από τα πολλά, αυτό λύνει το πρόβλημα του τέλειου συντονισμού. Βρισκόμαστε σε έναν Κόσμο του οποίου οι νόμοι είναι συμβατοί με τη ζωή, γιατί δεν θα μπορούσε να υπάρχει αυτή διαφορετικά. Και αυτή η ανακάλυψη θα είναι μόνο η αρχή μιας νέας επανάστασης με καύσιμο το πολυσύμπαν.

Πειστικές αποδείξεις γι αυτό μπορεί να είναι κοντά μας. Οι θεωρητικοί Φυσικοί προβλέπουν ότι το σύμπαν μας θα μπορούσε κάποτε να συγκρουστεί με άλλο σύμπαν. Αυτές οι συγκρούσεις θα μπορούσαν να έχουν αφήσει τα ίχνη τους στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, το πρώτο φως του σύμπαντος, που ο δορυφόρος Planck της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας χαρτογραφεί με απόλυτη ακρίβεια. Τα αποτελέσματα τα περιμένουμε με αγωνία, και θα μπορούσαν να προκαλέσουν μια επανάσταση που θα είναι ανάλογη με την επανάσταση που έφερε ο Κοπέρνικος όταν είπε  ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του ηλιακού συστήματος και τόσο σημαντική όσο η  ανακάλυψη του Edwin Hubble, ότι δηλαδή ο Γαλαξίας μας είναι μόνο ένας από τους πολλούς σε ένα διαστελλόμενο σύμπαν.

Αυτή είναι ένα μια συναρπαστική, ενδεχομένως κοσμοϊστορική, εποχή. Η κατανόησή μας για το σύμπαν βρίσκεται στο πολύ κοντά στο να ξαναφτιαχτεί από την αρχή. Το σύμπαν μπορεί πράγματι να είναι πιο παράξενο από ό,τι μπορούμε να υποθέσουμε, αλλά δεν πρόκειται ποτέ να σταματήσει να μας εκπλήσσει.

Πηγή: Νew Scientist 

          Μετάφραση : Physics 4u με δικές μου αλλαγές

Του Έκτορα Αποστολόπουλου