Οι φυσικοί νόμοι ισχύουν πράγματι σε όλο το Σύμπαν;

ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ

 Η ομοιογένεια και η ομοιομορφία των κοσμολογικών σταθερών σε κάθε εποχή και σημείο του Σύμπαντος έχουν, κατά καιρούς, προκαλέσει σφοδρότατες διαμάχες μεταξύ των κοσμολόγων.

Οι πιο φανατικοί οπαδοί τις σταθερότητας και της καθολικότητας των βασικών φυσικών νόμων, και άρα της διαχρονικής ισχύος των ίδιων φυσικών σταθερών, έφτασαν στο σημείο να υποστηρίξουν την ύπαρξη μιας «ανθρωπικής αρχής». Ούτε λίγο-ούτε πολύ, αυτή η τελεολογική «αρχή» διατείνεται ότι όλο το Σύμπαν είναι όπως είναι για να μπορούμε να υπάρχουμε εμείς οι άνθρωποι και να το παρατηρούμε!

Αν, για παράδειγμα, ισχυρίζονται οι οπαδοί της μυστικιστικής «ανθρωπικής αρχής», η ισχυρή πυρηνική δύναμη είχε μια έστω και ελάχιστα διαφορετική τιμή, αν π.χ. ήταν λίγο πιο ασθενής, τότε οι πυρήνες των ατόμων που σχηματίζονται στα άστρα θα διαλύονταν αμέσως και κανένα χημικό στοιχείο δεν θα μπορούσε ποτέ να υπάρξει και συνεπώς καμιά αστρονομική δομή. Αν πάλι, υποστηρίζουν, η λεγόμενη «σταθερά της δομής άλφα», η οποία συσχετίζει μεταξύ τους τις διάφορες ηλεκτρομαγνητικές σταθερές, είχε έστω και ελάχιστα μεγαλύτερη ή μικρότερη τιμή, τότε τα αστέρια δεν θα μπορούσαν να παράγουν άνθρακα και οξυγόνο, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να δημιουργηθεί καμία μορφή ζωής, τουλάχιστον όπως τη γνωρίζουμε.

Ομως, πρόσφατα αποτελέσματα μιας έρευνας που έγινε στο Πανεπιστήμιο του New South Wales (UNSW), στο Σίδνεϊ, φαίνεται να δείχνουν ότι, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, η τιμή της «σταθεράς άλφα» ήταν ελαφρά διαφορετική, σε διαφορετικά σημεία του Σύμπαντος. Αν αυτές οι παρατηρήσεις είναι ακριβείς, τότε η σταθερά που ρυθμίζει τη λεπτή δομή του Σύμπαντος αλλάζει όχι μόνο στον χρόνο αλλά και στον χώρο!

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από τον φυσικό John Webb, και μια πρώτη συνοπτική παρουσίασή της βρίσκεται στον δικτυακό τόπο arXiv. Οι παρατηρήσεις αυτές προέκυψαν από την ανάλυση των δεδομένων που κατέγραψαν δύο ισχυρά τηλεσκόπια, το Keck - Mauna Kea στη Χαβάη και το VLT (Very Large Telescope) στη Χιλή. Χάρη σε αυτά τα τηλεσκόπια παρατηρήθηκαν πάνω από 100 κβάζαρ, δηλαδή τεράστιοι γαλαξίες που σχηματίστηκαν τις πρώτες «στιγμές» της εξέλιξης του Σύμπαντος.

Μετρώντας και αναλύοντας το φάσμα της ακτινοβολίας που φτάνει ώς εμάς από αυτά τα αρχαιότατα κβάζαρ, οι Αυστραλοί ερευνητές κατάφεραν να συλλέξουν πολύτιμα δεδομένα σχετικά με τη συχνότητα εκπομπής της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμφθηκε από αυτά τα γιγάντια κβάζαρ πριν από περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Συνδυάζοντας μεταξύ τους τις παρατηρήσεις από τα δύο τηλεσκόπια, που παρακολουθούσαν δύο εκ διαμέτρου αντίθετα σημεία του Σύμπαντος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η τιμή της σταθεράς άλφα δεν είναι σταθερή αλλά μεταβάλλεται, έστω και ελάχιστα, στον χρόνο και τον χώρο.

Αν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και από άλλες παρατηρήσεις, τότε είναι σαφές ότι θα πρέπει να αναθεωρήσουμε πολλές από τις σημερινές βεβαιότητες της Φυσικής.