Έρευνα – Η Σκοτεινή Ύλη και Ενέργεια

Η σκοτεινή Ύλη και Ενέργεια

Δρ Μάνος Δανέζης

Επίκουρος Καθηγητής Αστροφυσικής

Τμήμα Φυσικής ΕΚΠΑ

(Από τα βιβλία των Μάνου Δανέζη και Στράτου Θεοδοσίου: «Το Σύμπαν που Αγάπησα» και «Κοσμολογία της Νόησης» και «Έτσι βλέπω τον Κόσμο», Εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ»)

Όπως έδειξαν οι παρατηρήσεις μας η περιστροφή των γαλαξιών, τις περισσότερες φορές, είναι τόσο γρήγορη και η μάζα τους σχετικά τόσο μικρή ώστε, λογικά, θα έπρεπε να διαλύονται. Tο γεγονός αυτό μας αναγκάζει να διερευνήσουμε τη δυνατότητα οι γαλαξίες να περιβάλλονται γενικά από ένα στεφάνι σκοτεινής, άρα και αόρατης ύλης, η οποία διατηρεί τη δυναμική συνοχή του γαλαξία.

Στα ίδια συμπεράσματα καταλήγουμε παρατηρώντας ότι σε κάποια ζεύγη γαλαξιών, ο ένας περιστρέφεται γύρω από τον άλλο με ταχύτητα μεγαλύτερη από την αναμενόμενη. Και στην περίπτωση αυτή η εξήγηση φαίνεται να είναι η ύπαρξη ποσοτήτων σκοτεινής ύλης, η οποία γίνεται αισθητή από τη βαρυτική της έλξη, αλλά δεν μπορεί —ως σκοτεινή— να παρατηρηθεί. Δηλαδή οι αστρονόμοι, κάνοντας υπολογισμούς με βάση την κίνηση των γαλαξιών, υποθέτουν ότι πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον δέκα φορές περισσότερη ύλη στο Σύμπαν από αυτή που μπορούν να παρατηρήσουν. Σημειώνουμε ότι όταν κάτι που βρίσκεται στο Σύμπαν δεν εκπέμπει ή δεν αντανακλά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που μπορεί να μετρηθεί, τότε το ονομάζουμε σκοτεινή ύλη.

Η φύση της σκοτεινής ύλης

Έχουν αναπτυχθεί ήδη πολλές θεωρίες σχετικά με τη σκοτεινή ύλη. Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι δεν είναι τίποτε άλλο παρά μεσοαστρική σκόνη, πλανήτες, νεκρά άστρα ή αέρια που αποτελούνται από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με κάποιες άλλες απόψεις, η λύση των προηγούμενων προβλημάτων δίνεται αν υποθέσουμε πώς υπάρχει μεγάλος αριθμός σκοτεινών συμπαγών μαζικών συμπυκνώσεων όπως μεγάλοι πλανήτες ή νεκρά άστρα που ονομάζονται MA.C.H.O (Massive Compact Halo Objects), και πιθανότατα περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία μας. Τη θέση αυτή δεν την υιοθετούν αρκετοί αστρονόμοι, οι οποίοι πιστεύουν ότι δεν είναι δυνατόν να υπάρχει τόσο μεγάλος αριθμός MA.C.H.O. Eκτός όλων των προηγούμενων αντικειμένων, που πιθανότατα σχηματίζουν τη σκοτεινή ύλη, οι σύγχρονες απόψεις προτείνουν ότι η σκοτεινή ύλη απαρτίζεται από μεγάλο αριθμό «εξωτικών», αόρατων, λόγω της φύσης τους, σωματιδίων τα οποία ίσως συνεισφέρουν στη συγκρότησή της. Tέτοια σωματίδια θα μπορούσαν να είναι «μαζικά νετρίνο», «γκραβιτόνια», «αξιόνια» κ.ά., τα οποία ανήκουν σε μια κατηγορία σωματιδίων που ονομάζονται WIMPS, που σημαίνει: Aσθενώς Aλληλεπιδρώντα Σωμάτια Mεγάλης Mάζας. Aυτά είναι γνωστά με το όνομα «ψυχρή σκοτεινή ύλη» και παρά το ότι η ύπαρξή τους προβλέπεται από τις θεωρίες της Mοριακής Φυσικής, εντούτοις μέχρι σήμερα είναι υποθετικά. Δηλαδή δεν έχουν εντοπιστεί πειραματικά μέσω των επιστημονικών οργάνων μας.

Ωστόσο, δεν πρέπει να αγνοήσουμε τις απόψεις κάποιων αστροφυσικών οι οποίοι πιστεύουν πως το πρόβλημα δεν είναι αν υπάρχει ή όχι η σκοτεινή ύλη, αλλά εάν αυτή είναι η βασική ουσία, ή η δύναμη που επηρεάζει τη δομή του Σύμπαντος. Ίσως όπως πολλοί πιστεύουν, το Σύμπαν να έχει κάποια κυρίαρχη ιδιότητα, για την οποία δεν γνωρίζουμε ακόμα τίποτα!

Όπως είδαμε από όλα τα προηγούμενα, αυτό που ουσιαστικά αναζητούμε μέσα στο Σύμπαν είναι το αίτιο που δημιουργεί μια τεράστια ελκτική δύναμη, την οποία έχουμε ανάγκη προκειμένου να ερμηνεύσουμε το πώς συγκροτούνται και το πως παραμένουν σε μια σταθερή κατάσταση οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών.

Αυτό που κάποιοι θα ρωτήσουν είναι: Γιατί αφού στην ουσία ψάχνουμε την πηγή μιας τεράστιας συμπαντικής δύναμης, αναφερόμαστε μονοσήμαντα σε κάποια αόρατη ύλη που πιθανότατα είναι το αίτιό της;

Την ίδια όμως περίοδο που οι επιστήμονες προβληματίζονταν για τη φύση και την προέλευση της «σκοτεινή ενέργεια, ένα νέο ανεξήγητο φαινόμενο εμφανίστηκε στον επιστημονικό ορίζοντα.

Η σκοτεινή Ενέργεια

Όπως μετρήθηκε, η διαστολή του Σύμπαντος, αν και δεν αναμενόταν, είναι επιταχυνόμενη, γεγονός που «στο νου» των κοσμολόγων ισοδυναμεί με την ύπαρξη μιας νέας μυστηριώδους συμπαντικής, απωστικής όμως τώρα δύναμης, η οποία είναι το αίτιο αυτής της επιταχυνόμενης διαστολής.

Να ονομάζαμε αυτό το αίτιο πάλι «σκοτεινή και αόρατη ύλη»; Η παραπάνω σκέψη απορρίφθηκε, εφόσον η έννοια αυτή είχε χρησιμοποιηθεί ως το αίτιο μιας ελκτικής δύναμης, που συγκρατούσε τα αστέρια μέσα στους γαλαξίες, όπως αναφέραμε προηγουμένως. Επειδή λοιπόν η δύναμη που χρειαζόμαστε σ’ αυτή την περίπτωση ήταν αντίθετη από αυτή που προκαλούσε η σκοτεινή ύλη, δηλαδή ήταν απωστική, θεωρήσαμε ως αίτιό της κάποιο είδος ενέργειας που δεν ήταν δυνατόν να γίνει αντιληπτή και να μετρηθεί. Την ενέργεια αυτή την ονομάσαμε «σκοτεινή ενέργεια», και όπως υπολογίζεται πρέπει να αποτελεί τα δύο τρίτα της ενέργειας του Σύμπαντος.

Βρισκόμαστε λοιπόν μπροστά σε νέα παρατηρησιακά δεδομένα που μπορούν να δικαιολογούν νέους εξωτικούς νόμους της φύσης; Ή μήπως θα μπορούσε να υπάρχει μια απλούστερη, αστροφυσική εξήγηση για τα πειραματικά αποτελέσματα; Είναι σωστή, σύμφωνα με τις νέες επιστημονικές αντιλήψεις, η επιμονή μας να αντιλαμβανόμαστε την ύλη ως κάτι το διαφορετικό από την ενέργεια;

Πριν αναφερθούμε σ’ αυτό το ζήτημα ας δούμε κάπως πιο εκτεταμένα το θέμα της σκοτεινής ενέργειας.

Ενέργεια μηδενικής κβαντικής διάστασης

Η ιστορία με τη σκοτεινή ενέργεια αρχίζει το 1998, όταν δύο ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων ερευνούσαν μακρινούς υπερκαινοφανείς. Η έρευνά τους επικεντρωνόταν στο να μετρήσουν με ποιο ακριβώς ρυθμό ελαττώνεται η διαστολή του Σύμπαντος. Η έκπληξή τους ήταν μεγάλη όταν διαπίστωσαν πως η κοσμική διαστολή δεν ελαττωνόταν, αλλά επιταχυνόταν, και η επιτάχυνση αυτή άρχισε περίπου πριν από 10 δισεκατομμύρια έτη.

Η ανακάλυψη αυτή συντάραξε την επιστημονική κοινότητα. Η ύπαρξη αυτής της απωστικής συμπαντικής βαρυτικής δύναμης θα είχε δραματικές συνέπειες για τη θεμελιώδη Φυσική. Οι πιο συντηρητικές υποθέσεις θεωρούν ότι το Σύμπαν είναι γεμάτο με μια ομοιογενή θάλασσα από ενέργεια της μηδενικής κβαντικής κατάστασης, ή με ένα συμπύκνωμα νέων σωματιδίων με ελαχιστότατη μάζα που είναι 10-39 φορές μικρότερη από τη μάζα του ηλεκτρονίου.

Τι είναι όμως αυτή η ενέργεια μηδενικής κβαντικής κατάστασης;

Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας η μάζα και η ενέργεια συνδέονται με τη γνωστή σχέση Ε = mc2. Σύμφωνα με την κλασική άποψη, μέσω της σχέσης αυτής, απλώς περιγράφεται το πώς το θεμελιώδες φυσικό μέγεθος «μάζα» μετατρέπεται σε ένα άλλο, την «ενέργεια».

Σήμερα όμως ολοένα και πληθαίνουν εκείνοι που υποστηρίζουν τη θέση πως η σχέση αυτή δηλώνει απλώς το ποσόν της ενέργειας που απαιτείται προκειμένου να δημιουργηθεί μια συγκεκριμένη τιμή της ιδιότητας του χώρου, η οποία αναφέρεται ως «μάζα».

Σύμφωνα με αυτή την άποψη η «μάζα» αποτελεί μια ψευδαίσθηση, αφού στο Σύμπαν μας δεν υφίστανται παρά μόνο φορτία και ενέργεια.

Το πεδίο μηδενικού σημείου (ZPF)

Η μάζα, ως ιδιότητα μιας συγκεκριμένης ποσότητας ύλης, ορίζεται, ή συγκεκριμενοποιείται, από τις ανθρώπινες πειραματικές διατάξεις, σαν αποτέλεσμα της έντασης της αδράνειας και της βαρύτητας που δημιουργεί η συγκεκριμένη ποσότητα της ύλης. Σήμερα όμως οι κλασικές απόψεις περί αδράνειας και αδρανειακής μάζας έχουν τεθεί υπό αμφισβήτηση, διαφοροποιώντας τις επιστημονικές θέσεις μας περί μάζας. Σύγχρονες επιστημονικές προτάσεις προτείνουν ότι η αδράνεια είναι μια ιδιότητα ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου το οποίο εκτείνεται παντού μέσα στο Σύμπαν, διεισδύει σε κάθετι και ονομάζεται «πεδίο μηδενικού σημείου» (ZPF).

Το πεδίο αυτό είναι παρόν ακόμα και στο κενό, υπό θερμοκρασία απολύτου μηδενός, και εκτείνεται ομοιογενώς και ισότροπα παντού μέσα στο Σύμπαν.

Η εκπεμπόμενη ακτινοβολία του «πεδίου μηδενικού σημείου» είναι ισχυρότατη, εκτείνεται σε ολόκληρο το εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ενώ ποσοτικά η πυκνότητα της ενέργειάς του είναι ανάλογη του κύβου της συχνότητας. Ως προς την προέλευση αυτού του πεδίου, έχουν αναπτυχθεί δύο επιστημονικές απόψεις.

Σύμφωνα με μια πρώτη κλασική και συμβατική άποψη, το «πεδίο μηδενικού σημείου» υπάρχει ως αποτέλεσμα της ισχύος των κβαντομηχανικών νόμων. Η δεύτερη θεωρία δέχεται ότι το «πεδίο μηδενικού σημείου» είναι τόσο πραγματικό όσο και κάθε άλλο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και ότι αποτελεί ένα εγγενές χαρακτηριστικό του Σύμπαντος που περιγράφεται από έναν σχετικά νέο κλάδο της Φυσικής τη Στοχαστική Ηλεκτροδυναμική.

Ένας λόγος ο οποίος ισχυροποιεί τη δεύτερη άποψη είναι ότι αν προσθέσουμε στην κλασική φυσική θεωρία την ύπαρξη του «πεδίου μηδενικού σημείου», μπορούμε να ερμηνεύσουμε πάρα πολλά κβαντικά φαινόμενα χωρίς τη χρήση της Κβαντομηχανικής.

Η έννοια της Αδράνειας

Στην περίπτωση που ο συμπαντικός χώρος είναι γεμάτος από αυτό το πεδίο και κινούμαστε με σταθερή ταχύτητα μέσα σ’ αυτόν, δεν μπορούμε να ανιχνεύσουμε το πεδίο. Ωστόσο, το πεδίο αυτό μπορούμε να το ανιχνεύσουμε, μόνο εάν η κίνησή μας μέσα σ’ αυτό είναι επιταχυνόμενη. Τότε, το φάσμα του πεδίου στρεβλώνεται και η στρέβλωση αυτή μεγαλώνει όσο περισσότερο μεγαλώνει η επιτάχυνσή μας. Όπως υποστηρίζουν πολλοί ερευνητές, η προηγούμενη στρέβλωση ίσως είναι εκείνο το μέγεθος που ονομάζουμε αδράνεια.

Έχει αποδειχθεί θεωρητικά ότι, εάν ένα σωματίδιο επιταχύνεται μέσα σε ένα πεδίο ZPF, φαίνεται να επιδρά πάνω του μια δύναμη αντίθετη προς την κατεύθυνσή του, και ευθέως ανάλογη προς την επιτάχυνσή του. Η εν λόγω δύναμη, η οποία στην πράξη ανθίσταται στην κίνηση του σωματιδίου, όπως πιστεύουν σήμερα αρκετοί ερευνητές αποτελεί την νευτώνεια αδράνεια.

Η έννοια της Βαρύτητας

To 1968 ο Ρώσος φυσικός Αντρέι Ζαχάρωφ (Andrei D. Sakharov) διατύπωσε την άποψη ότι εάν το «πεδίο μηδενικού σημείου» δημιουργεί το φαινόμενο της αδράνειας, τότε δεν φαίνεται καθόλου απίθανο να αποτελεί το αίτιο του φαινομένου της βαρύτητας.

Το 1989 ο H. E. Puthoffαπέδειξε θεωρητικά ότι εάν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινηθεί μέσα σε ένα «πεδίο μηδενικού σημείου», θα εξαναγκαστεί να ταλαντεύεται δημιουργώντας γύρω του ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Τα ηλεκτρομαγνητικά αυτά πεδία, έχουν την ιδιότητα να προκαλούν ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων. Έτσι, τα φορτισμένα σωματίδια σε ολόκληρο το Σύμπαν, αλληλεπιδρώντας με το «πεδίο μηδενικού σημείου» που βρίσκεται παντού μέσα σ’ αυτό, δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία και τις αντίστοιχες ελκτικές δυνάμεις που συνιστούν οτιδήποτε σήμερα ονομάζουμε βαρύτητα.

Από όλα τα προηγούμενα, αν βέβαια αποδειχθούν και στην πράξη, μπορούμε να οδηγηθούμε στο συμπέρασμα ότι: «η περίφημη εξίσωση του Αϊνστάιν E = m c2 δεν μας λέει απλώς ότι η μάζα m είναι ισοδύναμη με την ενέργεια Ε, αλλά ότι η μάζα είναι ενέργεια»!

Για την εξήγηση όμως του φαινόμενου της «σκοτεινής ενέργειας» έχουν προταθεί πολλές εξωτικές λύσεις.

Ορισμένοι ερευνητές έχουν προτείνει κάποιες αλλαγές στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, έτσι ώστε να υιοθετηθεί μια νέα δύναμη μακράς εμβέλειας, η οποία θα ελαττώνει την ένταση της βαρύτητας. Υπάρχουν όμως προβλήματα ακόμα και με αυτές τις προτάσεις. Για παράδειγμα, η πυκνότητα ενέργειας «του πεδίου μηδενικού σημείου» θα πρέπει να είναι 10120 (10 εις την εκατόν εικοστή) φορές μικρότερη από τη θεωρητική πρόβλεψη.

Κάποιοι άλλοι πιστεύουν ότι το πρόβλημα βρίσκεται στον υπολογισμό της σταθεράς του Hubble, μιας σταθεράς που υπεισέρχεται στον υπολογισμό της ακτινικής ταχύτητας απομάκρυνσης των γαλαξιών σε σχέση με την απόστασή τους.

Είναι το Σύμπαν Ευκλείδειο (επίπεδο);

Ωστόσο, η ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας και ύλης δημιουργεί και ένα άλλο σημαντικό ρήγμα στη δογματικά δομημένη ιδέα ότι το παρατηρούμενο Σύμπαν είναι Ευκλείδειο. Η σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ύλη μας οδηγούν στην ιδέα ενός καμπυλωμένου και μη Ευκλείδειου Σύμπαντος. Δηλαδή ενός Σύμπαντος μέσα στο οποίο δεν ισχύει η Ευκλείδεια Γεωμετρία, αλλά άλλες πολύ διαφορετικές Γεωμετρίες, όπως η Γεωμετρία του Ρήμαν ή του Λομπατσέφσκι. Η άποψη αυτή δεν θα δημιουργούσε κανένα πρόβλημα, αν οι κοσμολόγοι δεν είχαν ισχυρούς θεωρητικούς λόγους ώστε να «προτιμούν» ένα «Σύμπαν-επίπεδο», όπως θέλουν να ονομάζουν το Σύμπαν που υπακούει στην Ευκλείδεια Γεωμετρία. Πως καταλήγουν όμως σ’ αυτό το συμπέρασμα;

Ας δούμε λοιπόν με έναν πολύ απλό τρόπο πως ακριβώς καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το Σύμπαν είναι Ευκλείδειο. Όπως αποκαλύπτει η Θεωρία της Σχετικότητας η καμπυλότητα μιας περιοχής του Σύμπαντος, το βασικό δηλαδή μαθηματικό χαρακτηριστικό που καθορίζει τη Γεωμετρία της μελετώμενης περιοχής, καθορίζεται από την πυκνότητα της μάζας ή της ενέργειας στην εν λόγω περιοχή.

Αυτό που κάνουμε λοιπόν είναι να εφαρμόσουμε όσα μαθαίνουμε από έναν κλάδο της επιστήμης που ονομάζεται «Στατιστική Φυσική». Σύμφωνα λοιπόν με τη Στατιστική Φυσική μετράμε την πυκνότητα της μάζας, ή της ενέργειας, σε πάρα πολλές ανεξάρτητες και σχεδόν ισοκατανεμημένες συμπαντικές περιοχές γύρω μας. Με βάση τις μετρήσεις αυτές καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι σε όλες τις ανεξάρτητα μελετούμενες περιοχές του Σύμπαντος, η πυκνότητα ενέργειας ή μάζας οδηγεί σε μια καμπυλότητα του χώρου παραπλήσια αυτής που απαιτείται προκειμένου το Σύμπαν μας να είναι Ευκλείδειο. Έτσι, με αφετηρία αυτές τις παρατηρήσεις, καθώς και τη Στατιστική Φυσική, καταλήγουμε στο εξής συμπέρασμα: «Αφού όλες οι παρατηρούμενες, επιμέρους και ανεξάρτητες συμπαντικές περιοχές είναι Ευκλείδειες, τότε και το συνολικό Σύμπαν είναι Ευκλείδειο». Είναι σωστό όμως αυτό το συμπέρασμα;

Κάποιες προσωπικές απόψεις

Όπως μπορούμε να διαπιστώσουμε μελετώντας τα πανεπιστημιακά μας βιβλία στα Μαθηματικά και την Τοπολογία, μια βασική ιδιότητα των χώρων μέσα στους οποίους ισχύει η Γεωμετρία Ρήμαν είναι ότι «αν μελετήσουμε μικρές, ανεξάρτητες και επιμέρους περιοχές μέσα σε ένα χώρο Ρήμαν, τότε αυτές θα παρουσιάζουν όλα τα χαρακτηριστικά ενός Ευκλείδειου χώρου».

Αυτό όμως σημαίνει πως: «Αν καταλήξουμε, μέσω των μετρήσεών μας, ότι κατά περιοχές το Σύμπαν μας είναι Ευκλείδειο αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι και στο σύνολό του είναι Ευκλείδειο».

Εκτός αυτού χρησιμοποιώντας για την απόδειξη της επιπεδότητας του Σύμπαντος τη Στατιστική Φυσική υπεισέρχεται ακόμα ένα σοβαρό λάθος.

Η Στατιστική Φυσική προϋποθέτει ότι οι χώροι δράσης της είναι Ευκλείδειοι. Προϋποθέτοντας όμως πως το Σύμπαν είναι Ευκλείδειο, δεν αποδεικνύουμε ότι είναι! Αυτό αντιβαίνει σε κάθε έννοια μαθηματικής λογικής.

Έχουμε όμως κάποια άλλη πειραματική επιβεβαίωση για το ποια γεωμετρία επικρατεί μέσα στο Σύμπαν;

Η απάντηση είναι ναι. Ας δούμε όμως αυτή την πειραματική επίλυση του προβλήματος.

Όπως αναφέραμε προηγουμένως η πυκνότητα της μάζας ή της ενέργειας μιας συμπαντικής περιοχής εκφράζει την τιμή της καμπυλότητας του χώρου που με τη σειρά της, αυτή η καμπυλότητα, μας λέει εάν ο χώρος είναι Ευκλείδειος ή όχι.

Αν τώρα πάρουμε τον χώρο μιας τυχαίας σφαίρας που γνωρίζουμε ότι είναι Ευκλείδειος, τότε θα ισχύει ότι: «Όσο πιο πολύ απομακρυνόμαστε από το κέντρο της σφαίρας, όσο δηλαδή μεγαλώνει η ακτίνα τόσο η καμπυλότητα θα μικραίνει». Αυτό όμως, σημαίνει, με βάση όλα τα προηγούμενα, ότι επειδή η καμπυλότητα μικραίνει όσο αυξάνεται η απόσταση από το κέντρο, τόσο θα μικραίνει η πυκνότητα της μάζας και της ενέργειας.

Η πειραματική απόδειξη

Ας πάμε τώρα να δούμε τι συμβαίνει με την υποθετική ουράνια συμπαντική σφαίρα που έχει ως συμβατικό κέντρο της τη Γη μας.

«Η σφαίρα αυτή δεν είναι Ευκλείδεια εφόσον δεν ισχύουν τα προηγούμενα, αλλά, όπως έχει αποδειχθεί, συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο. Δηλαδή, η πυκνότητα της μάζας και της ενέργειας του Σύμπαντος μεγαλώνει και δεν μικραίνει όσο μεγαλώνει η απόσταση από τη Γη». Με λίγα λόγια το παρατηρούμενο Σύμπαν στο σύνολό του δεν είναι Ευκλείδειο, αφού δεν υπακούει στις Ευκλείδειες ιδιότητες. Αντιθέτως είναι καμπύλο και υπακούει στη γεωμετρία Ρήμαν.

Βέβαια κάποιοι θα διατυπώσουν εύλογα ένα ουσιαστικό ερώτημα. Μα υπάρχει και άλλη γεωμετρία αυτή του Λομπατσέφσκι, γιατί να μην ισχύει αυτή μέσα στο καμπύλο Σύμπαν;

Στο σημείο αυτό θέλουμε να υπενθυμίσουμε κάποιες ακόμα ιδιότητες των χώρων Ρήμαν που ίσως έχουν διαφύγει της προσοχής μας. Η γεωμετρία Λομπατσέφσκι είναι ένας περιορισμός της γεωμετρίας Ρήμαν, δηλαδή ισχύει σε κομμάτια που έχουμε κόψει από έναν χώρο Ρήμαν. Αυτό σημαίνει ότι αν έχουμε ένα Σύμπαν που μέσα του επικρατεί η γεωμετρία Ρήμαν, τότε αν κόψουμε ένα πάρα πολύ μικρό κομμάτι του, μέσα του θα επικρατεί η γεωμετρία του Ευκλείδη, ενώ αν κόψουμε ένα μεγαλύτερο θα ισχύει η γεωμετρία Λομπατσέφσκι.

Ακόμα μια απόδειξη

Όπως αναφέραμε προηγουμένως, από το παρατηρησιακά αποδεικνυόμενο φαινόμενο Ryle, όσο απομακρυνόμαστε από τον παρατηρητή ή πυκνότητα του Σύμπαντος μεγαλώνει. Αυτό σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας σημαίνει ότι το Σύμπαν, αρχής γενομένης από το περιβάλλον του γήινο παρατηρητή, αυξάνει την καμπυλότητα του από ελαχιστότατες τιμές μέχρι πολύ-πολύ μεγάλες, στα όρια των καμπυλοτήτων που αντιλαμβάνεται η ανθρώπινη φυσιολογία. Αυτό αντιτίθεται στην έννοια του επίπεδου Σύμπαντος που προϋποθέτει σταθερή καμπυλότητα ολόκληρου του Σύμπαντος, άρα και σταθερής πυκνότητάς του.

Οι καταστροφικές ιδεοληψίες

Όπως γίνεται φανερό από όλα τα προηγούμενα, ένα από τα κοσμολογικά προβλήματα, που δημιούργησαν την αναγκαία εισαγωγή των ιδεών της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης, υπήρξε η ανάγκη να συντηρήσουμε την ιδεοληψία πως το Σύμπαν μας υπακούει στην Ευκλείδεια Γεωμετρία. Γιατί όμως να υποκύπτουμε συνέχεια σε τέτοιου είδους δόγματα και μάλιστα όταν αυτά διέπονται έντονα από μια εξω-επιστημονική αχλύ; Η αποδοχή ενός τετραδιάστατου καμπύλου Σύμπαντος, το οποίο υπακούσει στη γεωμετρία Ρήμαν, πιθανότατα να μας οδηγήσει και στη λύση της μετρούμενης επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος.

Όπως διαφαίνεται από όλα τα προηγούμενα το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης και ενέργειας γεννήθηκε μέσα από την προσπάθειά μας να ερμηνεύσουμε αφενός μεν την ύπαρξη μιας ελκτικής δύναμης που θα επέτρεπε στους γαλαξίες να μην διαλυθούν, αφετέρου δε μιας απωστικής δύναμη που θα μπορούσε να είναι η αιτία της παρατηρούμενης επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος. Το παράδοξο όμως είναι ότι αναζητάμε αγωνιωδώς αυτές τις λύσεις στα πλαίσια ενός Ευκλείδειου σύμπαντος, εφόσον κάτι τέτοιο ικανοποιεί εκτός των άλλων και μια σειρά φιλοσοφικών θεολογικών και κοινωνικών αγκυλώσεων μας. Με τον τρόπο αυτό κάνουμε ότι αγνοούμε την ιδέα ενός πολυκαμπυλωμένου σύμπαντος που εξελίσσεται στα πλαίσια μιας τετραδιάστατης μελανής οπής

Το παλιό αντιμάχεται σθεναρά το νέο με κάθε τρόπο. Γι’ αυτή τη μάχη ο μεγάλος Γκάντι έγραφε.

Τις νέες ιδέες αρχικά κάνουν ότι τις αγνοούν

Μετά τις δυσφημίζουν

Μετά τις πολεμάνε

Και μετά οι νέες ιδέες νικάνε

Πηγή:http://manosdanezis.gr


One response to “Έρευνα – Η Σκοτεινή Ύλη και Ενέργεια

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Obbverse

A touch of whimsy. Why not?

Profusión Real Estate

Te mostramos tu hogar

Zeit der Reife

Meine Bilder, Gedanken und Emotionen

Natis Gartentraum

Alles rund um den Garten, Ausflüge und mehr

The daily addict

The daily life of an addict in recovery

In Pursuit of My First Love

Returning to the First Love

Daily Inspiration - Lisa's Thoughts

Living Your Life—God’s Word—Application Series

Min Vardag med allt vad det innebär...

Livet och allt som hör dit. #postkontusionelltsyndrom # #chrochet #palettblad #virka #sticka

Αρέσει σε %d bloggers: