Κοσμική εσχατολογία

ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΟΥ ΛΑΣΚΟΥ

PAUL DAVIES, Τα τελευταία τρία λεπτά, Μετάφραση: Βασίλης Κωνσταντινίδης, εκδόσεις Κάτοπτρο, σελ. 208

                                               Έτσι τελειώνει ο κόσμος, όχι μ’ έναν κρότο, αλλά μ’ έναν λυγμό

Τ. Σ. ΕΛΙΟΤ

Ένα από τα διασημότερα βιβλία «δημόσιας»[1] Φυσικής στην Ιστορία είναι τα περίφημα «Τα πρώτα τρία λεπτά» του Steven Weinberg[2]. Γραμμένο στη δεκαετία του 1970, έμελλε να αποτελέσει πρότυπο και αναφορά για παρόμοια εγχειρήματα στο μέλλον. Στο βιβλίο του αυτό ο Weinberg  παρουσιάζει με μοναδικό τρόπο τα πορίσματα της σωματιδιακής κοσμολογίας την εποχή εκείνη –που, εν πολλοίς, είναι και η σημερινή μας γνώση γι’ αυτά τα πράγματα. Εξηγεί το πώς εξελίχτηκαν τα πράγματα τα πρώτα τρία λεπτά, που ακολούθησαν το «συμβάν» της Μεγάλης Έκρηξης, όταν το Σύμπαν, ξεκινώντας από μια χωροχρονική ανωμαλία άπειρης πυκνότητας και άπειρης παραμόρφωσης του χώρου και του χρόνου –τόσο που να μην έχει νόημα να μιλάμε για «πριν» από αυτήν, αφού ο χρόνος γεννήθηκε μαζί της- έφτασε σε μια κατάσταση σχετικά «αναγνωρίσιμη» από τη δική μας εμπειρία. Στο τέλος των πρώτων τριών λεπτών της ύπαρξης του Σύμπαντος η σύνθεσή του είχε διαμορφωθεί ήδη στη μορφή που έχει σήμερα. Γι’ αυτό τα πρώτα τρία λεπτά αποτελούν ένα στάδιο της εξέλιξής του ιδιαίτερα σημαντικό.

Δεν είμαι βέβαιος ότι γίνεται εύκολα κατανοητή η σημασία του κοσμικού «αφηγήματος» του Weinberg. Ας επιμείνω, λοιπόν, λίγο παραπάνω: Είμαστε σήμερα σε θέση να γνωρίζουμε, χωρίς την παραμικρή σχεδόν αμφιβολία πως ένα δευτερόλεπτο μετά από την «έλευσή του στην ύπαρξη», το Σύμπαν είχε θερμοκρασία γύρω στους δέκα δισεκατομμύρια βαθμούς (10¹⁰ Κ). Πώς είμαστε σε θέση να το γνωρίζουμε; Πολύ απλά. Ξέροντας πως η σημερινή του θερμοκρασία είναι περίπου 3 Κ κι έχοντας αξιόπιστες παρατηρήσεις σχετικά με τη διαστολή του ο υπολογισμός είναι σχεδόν παιδαριώδης.

Πρόκειται, λοιπόν, για απολύτως αξιόπιστη γνώση: η θερμοκρασία του Σύμπαντος 1 sec μετά τη «δημιουργία» του ήταν 10 δισεκατομμύρια βαθμοί. Σε αυτό το καζάνι ενός ασύλληπτου κοσμικού κοχλασμού κανένα από τα στοιχεία ή τους ατομικούς πυρήνες, που συγκροτούν τον κόσμο γύρω μας δεν υφίστατο. Όλος ο κόσμος αποτελούταν από μια σούπα στοιχειωδών σωματιδίων, όπως νετρόνια, πρωτόνια, ηλεκτρόνια (ίσως και «ελεύθερα» κουάρκ;). με την παρέλευση του χρόνου και όσο η «σούπα» κρύωνε άρχισαν να διαμορφώνονται –μέσω των πυρηνικών αντιδράσεων- οι «συγκολλήσεις» που έφτιαξαν τους πυρήνες των ατόμων ηλίου. Αυτό απαίτησε τρία λεπτά, για να ολοκληρωθεί. Στο τέλος των 3 min, το ένα τέταρτο του συμπαντικού υλικού έγινε ήλιο, εξαντλώντας ουσιαστικά όλα τα αρχικά νετρόνια. Τα εναπομείναντα πρωτόνια αποτέλεσαν τους διαθέσιμους πυρήνες του υδρογόνου. Η θεωρητική πρόβλεψη, βάσει της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης, επίτασσε σύνθεση περίπου κατά 75% από υδρογόνο και 25% από ήλιο. Και αυτό είναι εκπληκτικό πως αποτελεί ακριβώς την σημερινή μας παρατήρηση αποτελώντας τη πιο ισχυρή επιβεβαίωση της θεωρίας.   

Αν τα τρία πρώτα λεπτά έχουν τόσο καίρια σημασία για τη συνολική εξέλιξη του Σύμπαντος, ο Ντέιβις επιχειρεί να επεκτείνει τον προβληματισμό αναφορικά με τα αντίστοιχα τρία τελευταία λεπτά. Τα οποία έχουν, βέβαια, κυριολεκτικό (;) νόημα στο ένα από τα δύο βασικά σενάρια, αυτό του παλλόμενου –ή «κλειστού»- Σύμπαντος. Σύμφωνα με αυτό, το Σύμπαν μετά από μια μεγάλη χρονική περίοδο διαστολής θα συστραφεί προς την «αρχή» του αρχίζοντας να συστέλλεται. Θα πρόκειται για μια διαδικασία ήπια στις πρώτες της φάσεις– σχεδόν έξω από τη δυνατότητα αντίληψης των παρατηρητών της εποχής. Στη συνέχεια, ωστόσο, διαρκώς και θα αγριεύει, για να καταλήξει στη Μεγάλη Σύνθλιψη, όταν η αρχική ανωμαλία, από την οποία ξεκίνησαν όλα,  θα έχει «περίπου» ξαναδημιουργηθεί. Όταν, δηλαδή, όλα θα έχουν καταλήξει στο αρχικό «τίποτε».

Η χρονική κλίμακα και η ένταση των φαινομένων εξαρτάται από τη μέση πυκνότητα του Σύμπαντος, άρα από τη μάζα του, μέγεθος του οποίου η μέτρηση είναι δύσκολη –αλλά, προοπτικά, κάθε άλλο παρά αδύνατη- δεδομένου ότι μας λείπουν ακόμη σημαντικές πληροφορίες αναφορικά με την ίδια τη σύνθεσή του: είναι κοινές πλέον οι έννοιες της σκοτεινής ύλης, της σκοτεινής ενέργειας ή του ψευδοκενού. Χαρακτηριστικά, για το τελευταίο, η κβαντική θεωρία προβλέπει βαρυτική συνεισφορά της τάξης του 10⁷⁰ Kg ανά κυβικό εκατοστό, όταν η συνολική «συνήθης» μάζας του παρατηρούμενου Σύμπαντος είναι μόλις 10⁵⁷ Kg. Πράγμα που σημαίνει πως ένα εκατοστό του ψευδοκενού έχει 10 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από ολόκληρο το Σύμπαν μας! Παραδοξολογία; Όχι, πραγματικότητα ελέγξιμη.

Στο άλλο σενάριο, αυτό του «ανοιχτού» Σύμπαντος, η διαστολή συνεχίζεται για άπειρο χρόνο, τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων έτη, μέχρις ότου όλα καταλήξουν στο «τίποτε» και πάλι, με την έννοια, όμως, αυτήν τη φορά, του απόλυτου κενού, σε μια θερμοκρασία απόλυτου μηδενός. Αυτό το σενάριο συνδέεται, όπως είναι εύκολα κατανοητό με μικρότερη μέση πυκνότητα, η οποία δεν είναι αρκετή για τη συστροφή του διαστολής, ώστε να υλοποιηθεί το σενάριο του συστελλόμενου Σύμπαντος. Από το 19^ο αιώνα αυτό το σενάριο ήταν το επικρατές. Βασισμένο στην Θερμοδυναμική, ήταν γνωστό ως ο «Θερμικός θάνατος του Σύμπαντος».

Στη μια ή στην άλλη περίπτωση, πάντως, είναι προφανές πως οι μακρινοί απόγονοι του είδους μας, τα συνειδητά όντα –ό,τι κι αν θα σημαίνει αυτό τότε- «των τριών τελευταίων λεπτών» θα αντιμετωπίσουν  καταστάσεις ασύλληπτες, με τα σημερινά μέτρα πραγματικά τρομακτικές.

Αυτή η τρομερή αίσθηση, όσο κι αν αφορά χρονικότητες που για μας δεν έχουν πραγματικά νόημα –τι θα πει, αλήθεια, για την τωρινή αναγνώστρια, «μετά από ένα τρισεκατομμύριο χρόνια»;- δημιουργεί, ωστόσο, φιλοσοφική προδιάθεση σε μια ορισμένη κατεύθυνση. Δεν είναι μόνος ο Μπέρτραντ Ράσελ, το ακριβώς αντίθετο ισχύει, στην εντύπωσή του πως «όλα είναι μάταια και απελπιστικά». «Αυτό που έχει σημασία δεν είναι η πραγματική διάρκεια του χρόνου, αλλά η ιδέα ότι, αργά ή γρήγορα, το [Σ]ύμπαν θα γίνει [ολοκληρωτικά] αφιλόξενο –αυτή η ιδέα κάνει μερικούς ανθρώπους να αισθάνονται ότι η ύπαρξή μας δεν έχει νόημα» (σελ. 133).

Μόνο που οι «τότε» απόγονοί μας δεν θα είναι ανθρώπινα όντα. Ίσως να είναι όλα μαζί ένα υπερόν, όπως υπέθεσε ο Χόιλ, ίσως το ίδιο το Σύμπαν να είναι η υλοποίηση της ολοκληρωμένης, στο τέλος της εξέλιξής της, εγελιανής Απόλυτης Ιδέας, ίσως ένας κοσμικός –καθόλα υλικός, δηλαδή- «εγκέφαλος», που θα προσαρμόζει την χρονικότητά του στους ρυθμούς της Συμπαντικής εξέλιξης παρατείνοντας στην αιωνιότητα την ύπαρξή του, ίσως… 

Ο Ντέιβις, ένας από τους δυο τρεις σημαντικότερους επιστήμονες στην ιστορία της δημόσιας Φυσικής μας δίνει ένα καταπληκτικό πανόραμα προβληματισμών. Η Φυσική, δηλαδή η Φιλοσοφία, στα καλύτερά της…   

---

[1] Μιλάω για «δημόσια» και όχι «εκλαϊκευμένη» Φυσική, με την έννοια που οι ιστορικοί αναφέρονται σε δημόσια Ιστορία. Πρόκειται για επιστημονική έκθεση, η οποία απευθύνεται σε μεγάλο σχετικά μέρος του μορφωμένου κοινού, χωρίς να κάνει «εκπτώσεις επιστημονικότητας».  

[2] Steven Weinberg, Τα πρώτα τρία λεπτά, Ροπή, Θεσσαλονίκη 2017

Άρτεμις Ποταμιάνου, Which side are you on? Freedom, 2019, μεικτή τεχνική,
138 x 48 x 48 εκ., φωτ. Τ. Λεοντίδης