Τι κοινό έχουν το James Webb, το Έβερεστ και o Γουτεμβέργιος;
Big Bang

Τι κοινό έχουν το James Webb, το Έβερεστ και o Γουτεμβέργιος;

Ποια σχέση έχει το «Β», το πρώτο γράμμα στον τίτλο αυτού του άρθρου, με το Έβερεστ; Πώς συνδέεται η ψηλότερη κορυφή του πλανήτη μας με τον χρόνο που απαιτείται για να διαβαστεί ένα κείμενο; Πόσο συγγενεύει ο διπλός αστέρας στο Άλφα του Κενταύρου με το μελάνι από την πρώτη εκτύπωση της Βίβλου του Γουτεμβέργιου; Και τελικά γιατί το αψεγάδιαστο κάτοπτρο του James Webb έχει περισσότερα κοινά απ' όσα φανταζόμαστε με το φθαρμένο τιμόνι του αυτοκινήτου μας; Κι όμως, όλα τα παραπάνω ξεκίνησαν από την ίδια αφετηρία. Βρίσκονταν μαζί, στο ίδιο «άχωρο» και «άχρονο» σημείο. 

Εδώ και μερικές ημέρες τα φώτα της δημοσιότητας και το ενδιαφέρον της παγκόσμιας κοινής γνώμης μονοπωλεί μια διαστημοσυσκευή, «αγκυρωμένη» κάπου 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από το Blue Marble (σ.σ. Η Γη, όπως χαρακτηρίστηκε στη διάσημη φωτογραφία που έβγαλε στις 7 Δεκεμβρίου 1972 το πλήρωμα του Apollo 17).

Δικαιολογημένα. Απολύτως δικαιολογημένα. Το James Webb είναι ένα τεχνολογικό επίτευγμα ικανό να μας δώσει απαντήσεις για την αρχή (σχεδόν) της ύλης και της ενέργειας. Για την αρχή όλων όσων υπάρχουν γύρω μας, συμπεριλαμβανομένων του χώρου και του χρόνου, όπως αυτά προέκυψαν από τη Μεγάλη Έκρηξη πριν 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Όμως τι ήταν αυτή η «μοναδικότητα»;

Ξεκινώντας από τα βασικά, το Big Bang - δηλαδή η Μεγάλη Έκρηξη - είναι το κυρίαρχο κοσμολογικό μοντέλο το οποίο περιγράφει πώς το σύμπαν επεκτάθηκε από μια αρχική κατάσταση ασύλληπτης πυκνότητας και θερμοκρασίας, στο σημερινό παρατηρήσιμο σύμπαν. Το που και το πότε συνέβη αυτό δεν μπορεί να απαντηθεί αφού η ίδια η ερώτηση δεν έχει υπόσταση. Η κρατούσα άποψη θέλει τον χώρο και τον χρόνο να δημιουργούνται από τη Μεγάλη Έκρηξη, αν και επ' αυτού έχουν διατυπωθεί αντιρρήσεις.

Για παράδειγμα, ο σερ Ρότζερ Πένροουζ, Βρετανός φυσικός, µαθηµατικός και ένας από τους τρεις επιστήµονες που βραβεύτηκαν µε το Νόµπελ Φυσικής 2020, υποστηρίζει ότι το Big Bang δεν ήταν κάτι… ιδιαίτερο. Ο Πένροουζ δεν πιστεύει ότι ο χώρος και ο χρόνος άρχισαν να λειτουργούν κατά τη στιγµή του Big Bang, αλλά ότι το Big Bang ήταν στην πραγµατικότητα µόνο ένα από µια σειρά πολλών ανάλογων γεγονότων, µε την κάθε Μεγάλη Εκρηξη να σηµατοδοτεί την έναρξη ενός νέου «αιώνα» στην ιστορία του Σύµπαντος.

Πηγή: jpl.nasa.gov

Επιστρέφοντας, όμως, στο χρονικό της Μεγάλης Έκρηξης ας δούμε πώς αυτή εξελίχθηκε:

0 έως 10-43 δευτερόλεπτα: H λεγόμενη περίοδος Planck. Καθεστώς σημειακής μοναδικότητας. Το Σύμπαν έχει άπειρη θερμοκρασία και πυκνότητα και είναι απείρως μικρό. Πρόκειται για μια αρχέγονη πύρινη σφαίρα όπου όλες οι δυνάμεις είναι ενοποιημένες.

10-43 έως 10-36 ή 10-35 δευτερόλεπτα: To σύμπαν ξεκινά να «παγώνει». Κατά τη διάρκεια αυτού της περιόδου πιστεύεται ότι οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που κυβερνούν το Σύμπαν άρχισαν να διαχωρίζονται η μία από την άλλη. H βαρύτητα «αυτονομείται» από την ισχυρή και ασθενή πυρηνική δύναμη και τον ηλεκτρομαγνητισμό.

10-35 έως 10-33 δευτερόλεπτα: Πληθωρισμός. Μπορεί ο όρος να μην προκαλεί και τους... πλέον ευχάριστους συνειρμούς, ειδικά στην παρούσα συγκυρία, ωστόσο πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια χωρίς τη στιγμιαία πληθωριστική επέκταση το Σύμπαν δεν θα είχε την υφιστάμενη 
μορφή του και μάλλον σήμερα δεν θα βρισκόμασταν εδώ. Το σύμπαν διεστάλη ακαριαία κατά 1026 φορές προς κάθε χωρική διάσταση, με ταχύτητα μεγαλύτερη αυτής του φωτός. 

10-12 δευτερόλεπτα: Μια υπέρεθερμη «σούπα» από κουάρκ. Τα φωτόνια ακόμα δεν έχουν κάνει την εμφάνισή τους. 

10-5 δευτερόλεπτα: Τα κουάρκ ενώνονται σχηματίζοντας αδρόνια, δηλαδή τα γνωστά μας πρωτόνια και νετρόνια.

Μερικά δευτερόλεπτα μετά τη στιγμή μηδέν: Η αυγή της εποχής των φωτονίων ξεκινά. Ωστόσο αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια, παραμένοντας δεσμευμένα σε αυτή την αλληλεπίδραση, οπότε δεν μπορούμε να έχουμε «αυτόπτες μάρτυρες» από εκείνες τις στιγμές.

Μερικά λεπτά μετά τη στιγμή μηδέν: Ξεκινά ο σχηματισμός ηλίου και δευτερίου. Η ύλη είναι εδώ (εκεί για την ακριβεία).

400 - 500 εκατομμύρια χρόνια: Σχηματισμός των πρώτων γαλαξιών, αν και υπάρχουν εκτιμήσεις ότι το φαινόμενο μπορεί να ξεκίνησε νωρίτερα.

Το κουβάρι του σύμπαντος κάθε άλλο παρά απλό είναι για να ξετυλιχθεί. Το James Webb - όπως και κανένα άλλο τηλεσκόπιο - δεν πρόκειται να δει τόσο πίσω στο παρελθόν, στο σημείο μηδέν. Ωστόσο, με σύμμαχο την επιστημονική παρατήρηση η κοσμολογία έχει κάνει άλματα. Αξιοποιώντας τον ωκεανό δεδομένων που αναμένεται να μας δώσει το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο, η γνώση που θα αποκτήσουμε θα είναι ανεκτίμητη.