Τι αναφέρουν για το «Black Hole Universe»
Για δεκαετίες, σχεδόν κάθε επιστήμονας συμφωνούσε ότι το σύμπαν ξεκίνησε από μια τεράστια έκρηξη γνωστή ως Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang). Ωστόσο, μια ομάδα ερευνητών υποστηρίζει πλέον, προκαλώντας έντονες αντιδράσεις, ότι όλα όσα πιστεύουμε για τη γέννηση του σύμπαντος μπορεί να είναι λανθασμένα.
Σε μια ριζοσπαστική νέα επιστημονική εργασία, ο καθηγητής Enrique Gaztanaga του University of Portsmouth και οι συν-συγγραφείς του, προτείνουν μια νέα θεωρία που ονομάζουν «Σύμπαν Μαύρης Τρύπας» (Black Hole Universe).
Η νέα θεωρία
Όπως αναφέρει η Daily Mail, σύμφωνα με τη θεωρία τους, το σύμπαν σχηματίστηκε από μια βαρυτική συμπίεση, δημιουργώντας μια τεράστια μαύρη τρύπα, η οποία στη συνέχεια «αναπήδησε» προς τα έξω. Ο καθηγητής Gaztanaga ισχυρίζεται ότι αυτή η θεωρία μπορεί να εξηγήσει τα πάντα σχετικά με τη δομή του σύμπαντος, χωρίς την ανάγκη για εξωτικά στοιχεία όπως η σκοτεινή ενέργεια.
Το σημαντικότερο είναι ότι η θεωρία προβλέπει πως ο χωροχρόνος θα πρέπει να είναι ελαφρώς κυρτός και όχι απόλυτα επίπεδος, όπως προτείνει το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτό είναι κάτι που ενδεχομένως θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν σύντομα αποστολές της NASA, όπως η Euclid, προσφέροντας πιθανώς μια ισχυρή ένδειξη ότι η θεωρία του Σύμπαντος Μαύρης Τρύπας είναι ορθή. Ωστόσο, η θεωρία αυτή ενδέχεται να έχει εξαιρετικά παράξενες συνέπειες για τη θέση της ανθρωπότητας στο σύμπαν.
Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, πριν το σύμπαν υπάρξει όπως το γνωρίζουμε, όλη η ύλη ήταν συγκεντρωμένη σε ένα άπειρα πυκνό σημείο που ονομάζεται «μοναδικότητα» (singularity). Από αυτό το σημείο, περίπου πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν εκτινάχθηκε σε μια εξαιρετικά ταχεία φάση διαστολής, γνωστή ως κοσμικός πληθωρισμός.
Το αποτύπωμα που άφησε αυτή η αρχική έκρηξη καθώς ψυχραινόταν, δημιούργησε τα πρότυπα που στη συνέχεια εξελίχθηκαν σε αστέρια, γαλαξίες και ακόμα μεγαλύτερες δομές όπως υπερσμήνη γαλαξιών. Έκτοτε, όπως έχουν δείξει οι παρατηρήσεις από διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble, το σύμπαν διαστέλλεται με συνεχώς επιταχυνόμενο ρυθμό.
Αυτό το λεγόμενο «πρότυπο μοντέλο της κοσμολογίας» εξηγεί ικανοποιητικά πολλά σημαντικά ερωτήματα, όπως γιατί οι γαλαξίες βρίσκονται εκεί που βρίσκονται. Όμως ο καθηγητής Gaztanaga δεν ήταν ικανοποιημένος.
Το πρόβλημα είναι ότι το πρότυπο μοντέλο λειτουργεί μόνο όταν οι επιστήμονες κάνουν κάποιες μεγάλες υποθέσεις για τον τρόπο λειτουργίας του κόσμου. Για παράδειγμα, για να εξηγήσουν γιατί το σύμπαν εξακολουθεί να επιταχύνεται, οι επιστήμονες αναγκάστηκαν να προσθέσουν τη μυστηριώδη «σκοτεινή ενέργεια» – μια δύναμη που αντιστέκεται στη βαρύτητα αλλά δεν έχει ποτέ άμεσα παρατηρηθεί.
Έτσι, αντί να κοιτάξουν το διαστελλόμενο σύμπαν και να προσπαθήσουν να εξηγήσουν την προέλευσή του, οι ερευνητές μελέτησαν τι συμβαίνει όταν η ύλη καταρρέει προς το εσωτερικό της.
Όταν μεγάλα αστέρια καταρρέουν, σχηματίζουν μαύρες τρύπες, αντικείμενα τόσο πυκνά που ούτε το φως δεν μπορεί να διαφύγει από τη βαρυτική τους έλξη.
Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο που πρότειναν ο Stephen Hawking και ο Βρετανός φυσικός Roger Penrose, όταν συμβεί αυτό, η βαρύτητα συμπιέζει την ύλη σε ένα άπειρα πυκνό σημείο. Αυτό σημαίνει ότι οι μοναδικότητες, όπως αυτή της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης, είναι ένα φυσικό και αναπόφευκτο μέρος του σύμπαντος.Ωστόσο, κάποιοι επιστήμονες πλέον θεωρούν ότι οι κανόνες της κβαντικής φυσικής δεν επιτρέπουν την άπειρη συμπίεση της ύλης.
Σύμφωνα με την κβαντική φυσική, δεν μπορείς να προσδιορίσεις τη θέση ενός κβαντικού σωματιδίου με άπειρη ακρίβεια, και δύο σωματίδια δεν μπορούν να καταλάβουν την ίδια ακριβώς θέση. Αυτό σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες πρέπει να σταματήσουν να καταρρέουν πριν η βαρύτητα τις συμπιέσει σε ένα σημείο άπειρης πυκνότητας.
Ο καθηγητής Gaztanaga δήλωσε στην Daily Mail: «Τα άπειρα μπορεί να εμφανίζονται στα μαθηματικά, αλλά δεν έχουν φυσικό νόημα. Η φύση δεν λειτουργεί με άπειρες μάζες ή άπειρη ακρίβεια».
Συνεπώς, όταν ένα νέφος ύλης όπως το σύμπαν καταρρέει λόγω βαρύτητας, θα συμπιεστεί μέχρι να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα, αλλά φτάνοντας σε αυτό το όριο, θα αναπηδήσει ξανά προς τα έξω. Αυτό που δημιουργείται από αυτή την «αναπήδηση» είναι ένα σύμπαν που μοιάζει εκπληκτικά με το δικό μας, υποδηλώνοντας ότι αυτό θα μπορούσε να είναι ο τρόπος που ξεκίνησε το σύμπαν μας.
Ο καθηγητής Gaztanaga υποστηρίζει ότι αυτή η θεωρία του Σύμπαντος Μαύρης Τρύπας είναι ανώτερη της Μεγάλης Έκρηξης επειδή επιλύει «μείζονα ερωτήματα που το πρότυπο μοντέλο αφήνει αναπάντητα». Το πιο σημαντικό είναι ότι αυτή η θεωρία δίνει μια φυσική εξήγηση για τις δύο φάσεις διαστολής του σύμπαντος: την ταχεία αρχική επέκταση και την μεταγενέστερη επιτάχυνση που παρατηρούμε σήμερα.
Σύμφωνα με τις μαθηματικές λύσεις των ερευνητών και οι δύο αυτές φάσεις προκύπτουν από τη φυσική της αναπήδησης και όχι από παράγοντες όπως η σκοτεινή ενέργεια. Ο καθηγητής Gaztanaga δηλώνει: «Ο πληθωρισμός είναι απλώς μέρος της ίδιας δυναμικής διαδικασίας, της κατάρρευσης και της αναπήδησης, οπότε δεν χρειάζεται να προστεθεί ως ξεχωριστός μηχανισμός». Ωστόσο, αυτή η θεωρία έχει και κάποιες εξαιρετικά περίεργες συνέπειες για την κατανόηση του σύμπαντος συνολικά.
Σύμφωνα με το Σύμπαν Μαύρης Τρύπας, ολόκληρο το παρατηρήσιμο σύμπαν βρίσκεται μέσα σε μια μαύρη τρύπα, η οποία με τη σειρά της βρίσκεται μέσα σε ένα μεγαλύτερο μητρικό σύμπαν, το οποίο και αυτό ίσως να βρίσκεται σε άλλη μαύρη τρύπα.
Ο καθηγητής Gaztanaga λέει:
«Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα, αλλά η θεωρία επιτρέπει την ύπαρξη μαύρων τρυπών μέσα σε μαύρες τρύπες, μια φωλιασμένη, ενδεχομένως ατέρμονη δομή. Το βασικό εύρημα είναι ότι το σύμπαν μας μπορεί να μην είναι η αρχή των πάντων. Δεν είμαστε μοναδικοί, αλλά μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος. Είναι η συνέχεια της αρχής του Κοπέρνικου: η Γη δεν είναι το κέντρο του σύμπαντος, ο γαλαξίας μας δεν είναι ο μοναδικός, και ίσως ούτε και το σύμπαν μας».
Κρίσιμα, η θεωρία του Σύμπαντος Μαύρης Τρύπας κάνει προβλέψεις για το σχήμα του σύμπαντος, οι οποίες σύντομα θα μπορούν να δοκιμαστούν.
Οι ερευνητές λένε ότι η «απόλυτη απόδειξη» θα είναι ότι η δομή του σύμπαντος πρέπει να είναι ελαφρώς κυρτή. Αυτό σημαίνει ότι οι γωνίες ενός γιγαντιαίου κοσμικού τριγώνου θα προσθέτονται σε λίγο λιγότερο από 180 μοίρες, όπως θα έκαναν σε μια επίπεδη επιφάνεια.
Σύντομα, με διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Euclid ή την επερχόμενη αποστολή ARRAKIHS του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, οι επιστήμονες θα μπορούν να δουν εάν αυτό ισχύει, με την πιθανότητα να ξαναγράψουν όσα γνωρίζουμε για το σύμπαν.
