Πώς θα τελειώσει ο κόσμος;

Κατερίνα Μπότσαρη, The Sawmills (λεπτομέρεια), 2022, υγρό γυαλί, τσιμέντο, χρώμα σε σκόνες, ξύλο, σιλικόνη, εξηλασμένη πολυστερινη, σύρμα, πλαστικό

ΑΠΟ ΤΙΣ ΦΥΣΙΚΟΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

Του Χρήστου Λάσκου*

MICHIO KAKU, Παράλληλοι κόσμοι, Μετάφραση: Έλενα Πισσία, Εκδόσεις Τραυλός, σελ. 596

Σκεφτείτε την άποψη των περισσότερων φυσικών σήμερα, ότι ο ήλιος και οι πλανήτες κάποια στιγμή θα γίνουν πολύ ψυχροί για τη διατήρηση της ζωής […] Για μένα που πιστεύω ότι τα ανθρώπινα όντα στο μέλλον θα είναι πολύ τελειότερα […], είναι αβάσταχτη η σκέψη ότι είναι καταδικασμένα […] να αφανιστούν ολοκληρωτικά.

Κάρολος Δαρβίνος

Είναι πολύ πιθανό πως ο Δαρβίνος διατυπώνει την παραπάνω «αβάσταχτη σκέψη» έχοντας υπόψη την πρόβλεψη για τον Θερμικό θάνατο του Σύμπαντος, που κυριαρχούσε στη Φυσική του 19ου αι. Σύμφωνα με την Θερμοδυναμική και τον περίφημο 2ο Νόμο της, η πορεία του κόσμου είναι προς όλο και μικρότερες θερμοκρασίες, με κατάληξη την θερμοκρασία του απόλυτου μηδενός, όπου τα πάντα θα παγώσουν για πάντα και καμιά κίνηση -πόσο μάλλον ζωή η νόηση- δεν θα είναι δυνατή.

Έκτοτε -και ιδίως μετά την επικράτηση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης, σε ό,τι αφορά την εκκίνηση του Σύμπαντός μας- έχουν διατυπωθεί πολλά και ποικίλα σενάρια σχετικά με τον τρόπο που θα τελειώσει ο κόσμος. Ποιητικά, τα άκρα τοποθετήθηκαν, από τον Έλιοτ, μεταξύ ενός κρότου κι ενός λυγμού. Μάλιστα, ο ίδιος ψήφισε υπέρ του λυγμού: «όχι μ’ έναν κρότο, αλλά μ’ ένα λυγμό».

Το εντυπωσιακό είναι πως η κοσμολογική απάντηση δεν βρίσκεται μακριά. Σύμφωνα με τις σημερινές γνώσεις μας -που δεν είναι καθόλου αμελητέες- το πώς θα τελειώσει ο κόσμος εξαρτάται από έναν παράγοντα, που συμβολίζεται με το ελληνικό κεφαλαίο γράμμα Ω και δηλώνει την σχετική πυκνότητα του Σύμπαντος. Αν η απόλυτη πυκνότητα είναι ρ, τότε η Ω είναι το πηλίκο ρ/ρc, όπου ρc είναι η κρίσιμη πυκνότητα, εκείνη, δηλαδή η πυκνότητα, στην οποία το Σύμπαν είναι επίπεδο και θα διαστέλλεται για πάντα. Αλλιώς ειπωμένο, αν Ω=1 τότε έχουμε ένα επίπεδο Σύμπαν διαστελλόμενο στο διηνεκές.

Αν Ω<1, τότε η ύλη που υπάρχει στο Σύμπαν δεν επαρκεί για να αντιστρέψει την αρχική διαστολή, άρα το αποτέλεσμα είναι, όπως και προηγουμένως, η αιώνια διαστολή. Αν, όμως, Ω>1, τότε η συμπαντική ύλη είναι αρκετή, ώστε η αρχική διαστολή να αναστραφεί και το Σύμπαν να αρχίσει να συστέλλεται μέχρις ότου όλη η ύλη συγκεντρωθεί σε μια πολύ μικρή περιοχή, με τεράστια πυκνότητα και θερμοκρασία.

Οι δύο πρώτες εκδοχές οδηγούν σε μια κατάσταση που οι κοσμολόγοι ονομάζουν το Μεγάλο Ψύχος, περιγράφοντας μια συνθήκη διαρκούς αραίωσης της ύλης -η οποία ήδη σήμερα είναι εξαιρετικά αραιή, δεδομένου ότι η κρίσιμη πυκνότητα αντιστοιχεί σε 10 μόλις άτομα υδρογόνου κατά κυβικό μέτρο. Η τρίτη εκδοχή, για Ω>1, οδηγεί σε μια κατάσταση, η οποία αναφέρεται ως Μεγάλη Σύνθλιψη.

Από το 1995 έχει προστεθεί μια πολύ σημαντική γνώση στην κοσμολογική μας εικόνα. Το Σύμπαν όχι μόνο διαστέλλεται, αλλά ζούμε και σε μια εποχή του που η διαστολή είναι επιταχυνόμενη, πράγμα που σημαίνει πως οι γαλαξίες απομακρύνονται με όλο και μεγαλύτερη ταχύτητα. Η σκοτεινή ενέργεια, που αποτελεί το 73% της υλοενέργειας του Σύμπαντος -και αντιστοιχεί στην κοσμολογική σταθερά Λ του Αϊνστάιν- επιταχύνει όλο και περισσότερο τη διαστολή.

Αν δεν συμβεί κάτι που να αναστείλει αυτήν την διαστολή, σε 150 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Γαλαξίας μας θα μείνει μόνος, καθώς το 99.99999% των γειτονικών γαλαξιών θα εκσφενδονίζονται πέρα από τα όρια του ορατού Σύμπαντος. Στο ακόμα πιο μακρινό μέλλον, θα απομείνουμε μόνο με τους 36 γαλαξίες της τοπικής μας ομάδας.

«Αν αυτή η αντιβαρυτική δύναμη συνεχιστεί, το Σύμπαν μας θα πεθάνει σε ένα Μεγάλο Ψύχος. Όσα νοήμονα όντα ζουν στο Σύμπαν θα βρουν φρικτό θάνατο λόγω του ψύχους, καθώς η θερμοκρασία θα βυθίζεται στο απόλυτο μηδέν, όπου τα μόρια παύουν πλέον να κινούνται. Κάποια στιγμή, σε τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων χρόνια από τώρα, όταν τα άστρα εξαντλήσουν τα πυρηνικά τους καύσιμα και σβήσουν, ο νυχτερινός ουρανός θα σκοτεινιάσει για πάντα. Η κοσμική διαστολή θα αφήσει πίσω της ένα παγωμένο, νεκρό Σύμπαν όπου θα υπάρχουν μόνο άστρα-νάνοι, άστρα νετρονίων και μαύρες τρύπες. Και στο ακόμη πιο μακρινό μέλλον, οι μαύρες τρύπες θα εξατμίσουν όλη τους την ενέργεια, αφήνοντας πίσω τους μια νεκρή, ψυχρή ομίχλη από περιπλανώμενα στοιχειώδη σωματίδια. Σ’ ένα τέτοιο ζοφερό και παγωμένο Σύμπαν, καμιά νοήμων μορφή ζωής δεν θα μπορεί να υπάρξει» (σελ. 36).

Ο Κάκου, αξιοποιώντας, με τρόπο θαυμαστό, τη θεωρία του κοσμικού Πληθωρισμού και του Πολυσύμπαντος, που υποστηρίζουν πως το Σύμπαν μας είναι ένα ανάμεσα σε πολλά -ίσως, άπειρα- με πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά μεταξύ τους, διατυπώνει την «πρόβλεψη» πως οι απόγονοί μας, όντα εντελώς διαφορετικά προφανώς από εμάς, μετά από δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης -και υποβοηθούμενης- θα είναι σε θέση να βρουν τρόπους διαφυγής από την κακή τους μοίρα, να αποφύγουν το πεπρωμένο τους. Με πιο πιθανές εκδοχές είτε τη μετοίκησή τους σε ένα άλλο Σύμπαν, νεότερο και θερμότερο, είτε με την επιστροφή πίσω στον χρόνο του δικού μας Σύμπαντος, όταν αυτό ήταν πολύ νεότερο και θερμότερο.

Ο Κάκου ανατρέχοντας, μεταξύ πολλών άλλων, στα Συμπαντικά Παράδοξα, τις Διαστατικές πύλες και τα ταξίδια στον χρόνο, τα Παράλληλα κβαντικά Σύμπαντα, τη Θεωρία -Μ και τις χορδές, τον απόηχο της ενδέκατης διάστασης και τη συζήτηση σχετικά με το εάν το Σύμπαν είναι προϊόν σχεδιασμού, δείχνει πόσο η επιστημονική φαντασία υστερεί σε φαντασία από την ίδια την επιστήμη. Επιπλέον, μας μαθαίνει σύγχρονη Φυσική και Κοσμολογία με τρόπο ευφάνταστο και αποτελεσματικό.

*Ο Χρήστος Λάσκος είναι εκπαιδευτικός