Με τι μοιάζει το σύμπαν;

Ένα από τα διασημότερα παράδοξα στην Αστροφυσική είναι το παράδοξο του Olbers που βασίζεται στην ερώτηση ‘‘Γιατί ο ουρανός είναι σκοτεινός την νύκτα;’’. Πως μια τόσο απλή ερώτηση μας βοήθησε να ανακαλύψουμε τη γεωμετρία που περιέχει το σύμπαν;

Αν το σύμπαν μας ήταν άπειρα μεγάλο και ομογενές, τότε θα περιείχε και ένα άπειρο αριθμό αστεριών.  Έτσι το φως από όλα τα αστέρια θα έφτανε στη Γη με αποτέλεσμα ο νυκτερινός ουρανός να μην είναι σκοτεινός. Αλλά τα πράγματα δεν είναι έτσι.

Η υπόθεση ότι ζούμε σε ένα πεπερασμένο σύμπαν λοιπόν δημιουργεί πολλές ερωτήσεις. Σημαντικότερη ίσως είναι και αυτή που αφορά το σχήμα του σύμπαντος.

Σήμερα οι ερευνητές πιστεύουν ότι το σύμπαν μας έχει σχήμα επίπεδης επιφάνειας. Αλλά τι ακριβώς σημαίνει αυτό;

Σε ένα επίπεδο σύμπαν η βαρύτητα είναι αρκετά δυνατή για επιβραδύνει τον διαστολή του σύμπαντος αλλά όχι να την σταματήσει. Οι παράλληλες ακτίνες φωτός παραμένουν για πάντα παράλληλες και όγκος είναι άπειρα μεγάλος.

Σε ένα κλειστό συμπάν η βαρύτητα στο τέλος καταφέρνει να αντιστρέψει την διαστολή του σύμπαντος. Ο όγκος είναι πεπερασμένος και οι ακτίνες φωτός συναντιούνται.

Στην τρίτη περίπτωση το συμπάν είναι ανοικτό και για αυτό η βαρύτητά αδυνατεί να σταματήσει την διαστολή του. Οι ακτίνες φωτός στο τέλος απομακρύνονται και ο όγκος είναι απεριόριστος.

 Απεικόνιση-σύμπαν
Απεικόνιση της πυκνότητας του σύμπαντος

Αποστολή WMAP

Με τη βοήθεια της γενικής θεωρίας σχετικότητας, υπολογίστηκε θεωρητική πυκνότητα του σύμπαντος (ρc = 9,2*10^27 kg/m^3). Όταν τελικά είχε μετρηθεί από την αποστολή WMAP, η πυκνότητα διαπιστώθηκε ότι ήταν ίδια με την υπολογίσιμη. Η μόνη περίπτωση που αυτό θα μπορούσε να συμβεί ήταν αν το σύμπαν είναι επίπεδο.

Και λοιπόν; Γιατί είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη γεωμετρία του σύμπαντος μας; Το σχήμα του σύμπαντος είναι μια ένδειξη για την έναρξη του και μπορεί να κατέχει το κλειδί για την τύχη του. Το σχήμα και η πυκνότητα του είναι στοιχεία για το αν η διαστολή θα σταματήσει ποτέ και αν ναι, πώς.

Η εικόνα που έχουμε για το σύμπαν μπορεί να είναι περιορισμένη. Αυτό όμως δεν σταμάτησε ποτέ την περιπέτεια της ανακάλυψης του κόσμου στον οποίο ζούμε.

Author: Giorgos Chr