Η αλληλεπίδραση μιας μελανής οπής με το μποζόνιο Higgs μπορεί να καταστρέψει το σύμπαν

Χαρακτηριζόταν ως το «ιερό δισκοπότηρο» της Φυσικής και η προσπάθεια εντοπισμού του από τους επιστήμονες είχε λάβει μυθιστορηματικές διαστάσεις. Το μποζόνιο του Higgs είναι το σωματίδιο που αντιστοιχεί στο πεδίο του Higgs, το οποίο προσδίδει μάζα στην ύλη, θα μπορούσε κάποια μέρα να οδηγήσει στην καταστροφή του σύμπαντος, αποκάλυψαν οι φυσικοί. Λένε λοιπόν ότι ο Κόσμος μας μπορεί να τελειώσει τόσο απότομα όσο ξεκίνησε, από μία φυσαλίδα αρνητικής ενέργειας φτιαγμένη από μια σύγκρουση μιας μελανής οπής με ένα μποζόνιο Higgs.

Τι υπήρχε πριν την Μεγάλη Έκρηξη;

Κάθε φορά που ένας κοσμολόγος δίνει μια δημόσια διάλεξη, πάντα κάποιος από το ακροατήριο σηκώνει το χέρι του για να ρωτήσει: «και τι υπήρχε πριν από την Μεγάλη Έκρηξη;»

«Υπάρχει μία στάνταρ απάντηση που μπορεί να δώσει κανείς», λέει ο Glenn Starkman, φυσικός στο πανεπιστήμιο Case Western Reserve. «Λέμε πως η ερώτηση δεν έχει νόημα, όπως ακριβώς δεν έχει νόημα να ρωτάμε, ‘τι βρίσκεται νοτιότερα από τον Νότιο Πόλο».

Διακυμάνσεις του κενού και η προέλευση του Σύμπαντος

Υπάρχουν 1085 σωματίδια στην περιοχή του ορατού σύμπαντος. Από πού όμως προήλθαν όλα αυτά; Η απάντηση είναι ότι, στην κβαντική θεωρία, τα σωματίδια μπορούν να δημιουργηθούν από την ενέργεια υπό μορφή ζευγών σωματίων/αντισωματίων. Αλλά τώρα η ερώτηση γίνεται ως εξής: από πού προήλθε η ενέργεια;. Η απάντηση είναι ότι η συνολική ενέργεια στο σύμπαν είναι ακριβώς μηδέν.

Γιατί το σύμπαν μας δεν είναι τελείως ομαλό;

Τα Τα αστέρια και οι γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα δεν υπήρχαν πάντοτε, και όσο πιο πίσω πάμε στον χρόνο, τόσο σχεδόν τελείως ομαλό γίνεται το Σύμπαν, αλλά υπάρχει ένα όριο στην ομαλότητα που θα μπορούσε να πετύχει, γιατί αλλιώς δεν θα είχαμε καμιά δομή σήμερα. Για να εξηγήσουμε όλα αυτά, χρειαζόμαστε μια τροποποίηση στη θεωρία του Big Bang: τον κοσμολογικό πληθωρισμό.

Το εκπυρωτικό Σύμπαν – Μια σύγκρουση πριν το Big Bang;

Φαίνεται ότι ακόμη και οι πιο αποδεκτές θεωρίες, όπως αυτή της Μεγάλης Έκρηξης, συναντούν τον σκεπτικισμό. Αυτό συμβαίνει χρόνια τώρα από μία θεωρία που βασίζεται σε μεμβράνες πέντε διαστάσεων και ονομάζεται Εκπυρωτική Θεωρία. Η ιδέα αυτή που προτάθηκε από τον Paul Steinhardt του Πρίνστον δεν θα αντικαταστήσει εύκολα τη θεωρία του Big Bang, η οποία για περισσότερα από 60 χρόνια εξουσιάζει την σκέψη των κοσμολόγων και αστρονόμων, για το πως ο Κόσμος μας άρχισε και εξελίχθηκε.

Η ηλικία του σύμπαντος

Από τις πιο ενδιαφέρουσες διηγήσεις που διεγείρουν την ανθρώπινη φαντασία είναι η εξιστόρηση της εξέλιξης του σύμπαντος από τη στιγμή της δημιουργίας του μέχρι σήμερα. Όπως είναι φανερό μιλώντας για την ιστορία του σύμπαντος θεωρούμε δεδομένο ότι το σύμπαν είχε μια συγκεκριμένη αρχή γέννησης. .Ως εκ τούτου μια συγκεκριμένη και πρακτικά μετρήσιμη ηλικία,δηλαδή μια χρονική περίοδο ύπαρξης.

Ανακαλύφθηκε ο δεύτερος πιο μακρινός γαλαξίας στο Σύμπαν

Αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα γαλαξία με z=6 με τη βοήθεια ισχυρού βαρυτικού φακού σε απόσταση 12,8 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, τον δεύτερο πιο απομακρυσμένο στο χώρο και στο χρόνο που έχει ποτέ βρεθεί στο Σύμπαν, το οποίο έχει ηλικία περίπου 13,7 δισ. ετών. Είναι ένα γαλαξίας με σκόνη στον οποίο σχηματίζονται νέα άστρα.

Ο Κόσμος μας μπορεί να έχει προκύψει από μια μαύρη τρύπα σε ένα σύμπαν υψηλότερων διαστάσεων

Η Μεγάλη Έκρηξη δημιουργεί ένα μεγάλο ερώτημα: αν ήταν πράγματι ο κατακλυσμός που έφερε στο προσκήνιο το σύμπαν μας πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, τι ήταν αυτό που τον προκάλεσε; Τρεις λοιπόν ερευνητές από το Ινστιτούτο Perimeter του Καναδά έχουν μια νέα ιδέα για το τι θα μπορούσε να υπάρχει πριν από το big bang. Είναι λίγο περίπλοκο, αλλά στηρίζεται στον ήχο των μαθηματικών, ελέγξιμη θεωρία και αρκετά δελεαστική

Δέκα ερωτήσεις και απαντήσεις για το Σύμπαν μας

Η προέλευση του σύμπαντος είναι ένα θέμα που απασχολεί και σίγουρα θα απασχολεί και στο μέλλον την ανθρωπότητα.Το ίδιο ισχύει και για το μέλλον του.Ας προσπαθήσουμε με δέκα ερωτήσεις και απαντήσεις να μιλήσουμε για το Σύμπαν μας.

Παρουσιάστηκε ο μεγαλύτερος και πιο λεπτομερής «χάρτης» ύλης και ενέργειας του σύμπαντος

Ένα νέο και πιο ακριβή από κάθε προηγούμενο χάρτη της ύλης του σύμπαντος δημιούργησαν οι επιστήμονες. Ο νέος χάρτης επιβεβαιώνει την ορθότητα των έως τώρα βασικών θεωριών της κοσμολογίας για την εξέλιξη του σύμπαντος, δηλαδή του μοντέλου ΛCDM ή Lambda-CDM, όπου Λάμδα είναι η κοσμολογική σταθερά με την οποία επεκτείνεται συνεχώς το σύμπαν και CDM-Cold Dark Matter είναι η κρύα σκοτεινή ύλη.

Πόσο μεγάλο είναι το σύμπαν; Ίσως και 7 τρισ. έτη φωτός

Καθώς η επιστήμη εξελίσσεται οι αστρονόμοι είναι σε θέση να δουν πίσω στο χρόνο λίγες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το γεγονός αυτό φαίνεται να υπονοεί ότι ολόκληρο το σύμπαν μπορεί να το βλέπουμε. Αλλά το μέγεθος του σύμπαντος εξαρτάται από πολλά πράγματα, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος και της διαστολής του. Πόσο λοιπόν μεγάλο είναι το σύμπαν; Η αλήθεια είναι ότι οι επιστήμονες δεν μπορούν να βρουν το μέγεθος του..

Πέρα από τον χωροχρόνο του Αϊνστάιν: Καλώς ήλθατε στο χώρο των φάσεων

Δεν πάει και πολύ καιρός που μέχρι τότε πιστεύαμε ότι ο χώρος και ο χρόνος ήταν οι απόλυτες κι αμετάβλητες σκαλωσιές του σύμπαντος. Στη συνέχεια ήρθε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος έδειξε ότι διαφορετικοί παρατηρητές μπορούν να διαφωνούν σχετικά με το μήκος των αντικειμένων καθώς και την χρονική στιγμή των γεγονότων. Η θεωρία της σχετικότητας του ενοποίησε τον χώρο και τον χρόνο σε μια ενιαία οντότητα – τον χωροχρόνο. Αυτό σήμαινε ότι ο τρόπος που εμείς σκεφτόμαστε τον ιστό της πραγματικότητας δεν θα ήταν ποτέ ξανά ο ίδιος.

Τι γίνεται αν υπάρχει ένα σύμπαν;

Ο Lee Smolin, θεωρητικός φυσικός στο Ινστιτούτο Perimeter του Καναδά, σε ένα άρθρο του εξηγεί γιατί οι θεωρίες της κοσμολογίας που δείχνουν ότι το δικό μας σύμπαν είναι ένα μόνο από τα πολλά που υπάρχουν – η γνωστή θεωρία του πολυσύμπαντος – και ταυτόχρονα επιβάλουν την αντίληψη ότι δεν υπάρχει χρόνος, είναι λανθασμένες.

Γιατί οι φυσικοί δεν μπορούν να αποφύγουν την περίπτωση της δημιουργίας

Πριν πέντε χρόνια κατά τη συνάντηση των πιο σημαντικών προσωπικοτήτων, έγιναν δύο τολμηρές προτάσεις που αποτελούν σοβαρή απειλή για την δεδομένη γνώση του σύμπαντος. Η μία πρόταση δείχνει ότι ένα προβληματικό αντικείμενο που ονομάζεται γυμνή ανωμαλία είναι πολύ πιο πιθανό να υπάρχει από ό,τι εκτιμούσαμε προηγουμένως. Η άλλη υποστηρίζει ότι το σύμπαν δεν είναι αιώνιο, οπότε ανασταίνει το ακανθώδες ζήτημα του πώς δόθηκε η ώθηση στην εκκίνηση του σύμπαντος, χωρίς το απαραίτητο χέρι ενός υπερφυσικού δημιουργού

Κώστας Σκενδέρης: Στην αρχή το σύμπαν ίσως ήταν ολόγραμμα

Παρατηρησιακά δεδομένα από τον δορυφόρο Planck, τα οποία στηρίζουν την υπόθεση ότι το σύμπαν είναι ένα τεράστιο και περίπλοκο ολόγραμμα, εντόπισαν για πρώτη φορά επιστήμονες από τον Καναδά, την Ιταλία και την Αγγλία, με επικεφαλής τον καθηγητή – ερευνητή του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, τον Κώστα Σκενδέρη, που έχει αποφοιτήσει από το τμήμα Φυσικής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου.

Νέο Παρατηρητήριο θα αναζητήσει βαρυτικά κύματα στο πρώιμο σύμπαν

Πώς εξελίχθηκε το σύμπαν, τις πρώτες «στιγμές» μετά τη γένεσή του; Απάντηση σε αυτό το ερώτημα φιλοδοξεί να δώσει το Αστεροσκοπείο Σάιμονς (Simons) από το 2020, όταν θα έχει ολοκληρωθεί η κατασκευή του στην έρημο Ατακάμα της Χιλής. Τα τηλεσκόπια Αστεροσκοπείου θα βάλουν στο μικροσκόπιο την μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB), δηλαδή την «ηχώ» της ακτινοβολίας που εξέπεμπε το σύμπαν όταν είχε ηλικία μόλις 380.000 έτη.

Η έννοια της ζωής στο Σύμπαν

Tο αν υπάρχει ζωή στο Σύμπαν, είναι ένα πρόβλημα που δύσκολα μπορεί να μελετηθεί και να λυθεί, γιατί παρουσιάζει αρκετές ιδιομορφίες. Προκειμένου να την αναζητήσουμε στα πέρατα της Δημιουργίας, θα πρέπει να γνωρίζουμε πώς είναι δομημένη αυτή η μορφή ζωής. Αρχικά υποθέταμε ότι θα πρέπει να είναι βιολογικά όμοια με αυτήν της Γης. Γνωρίζουμε όμως τι σημαίνει ζωή, έστω και στο γήινο πεδίο; Είναι η ζωή μια πολύπλοκη συναρμολόγηση ύλης ή υπάρχει και κάτι άλλο, μέσα και πάνω από αυτήν; Για παράδειγμα, ο βιοχημικός ορισμός της γήινης ζωής, ως ένα σύνολο νουκλεϊνικών οξέων, πρωτεϊνών και άλλων πιο σύνθετων μορίων είναι ουσιαστικά προσαρμοσμένος στα γήινα μέτρα. Άλλωστε, όπως αναφέρει σε άρθρο του (20 Iουλίου1997) ο αναπληρωτής καθηγητής Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης Λουκάς Bλάχος, «Στη μοντέρνα γλώσσα των μη-γραμμικών συστημάτων η ζωή είναι μια ξαφνική εμφάνιση οργάνωσης (τάξης) μέσα στο χάος, ένα φαινόμενο πολύ συνηθισμένο στα αριθμητικά μοντέλα πολύπλοκων συστημάτων».

Η Ολογραφική Αρχή και το ξεκίνημα της

Μια παράξενη θεωρία που λέγεται ολογραφική αρχή, λέει ότι το Σύμπαν είναι σαν ένα ολόγραμμα. Όπως το φως μας επιτρέπει να απεικονίσουμε ένα τρισδιάστατο είδωλο πάνω σε ένα επίπεδο φιλμ, έτσι και το φαινομενικά τρισδιάστατο Σύμπαν μπορεί να είναι τελείως ισοδύναμο με κάποια κβαντικά πεδία και φυσικούς νόμους, «σχεδιασμένους» σε μια τεράστια μακρινή επιφάνεια. Η φυσική των μαύρων τρυπών μας δίνει κάποια ένδειξη ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να είναι αληθές. Η μέγιστη εντροπία ή πληροφορία αυτών των περίεργων αντικειμένων, είναι ανάλογη με την επιφάνειά τους, και όχι με τον όγκο τους. Ίσως λοιπόν και ολόκληρο το Σύμπαν να είναι σαν ένα γιγάντιο ολόγραμμα.