Ο διάσημος φυσικός Ρ.Πενρόουζ ισχυρίζεται ότι «είδε» το σύμπ

[Captain Kerk]

Ο διάσημος φυσικός Ρ.Πενρόουζ ισχυρίζεται ότι «είδε» το σύμπαν ΠΡΙΝ το «Μπιγκ Μπανγκ»

 

 

Ο χώρος και ο χρόνος δεν δημιουργήθηκαν μαζί με την αρχική «μεγάλη έκρηξη» του σύμπαντος, το γνωστό «Μπιγκ Μπανγκ», αλλά στην πραγματικότητα το σύμπαν μας κάνει συνεχείς κύκλους «γέννησης» και «θανάτου», μέσα από μια αιώνια διαδοχή φάσεων ( «αιώνων» ).

 

Αυτό υποστηρίζει ο διάσημος και πολυβραβευμένος Βρετανός φυσικός και μαθηματικός Ρότζερ Πενρόουζ, καθηγητής του πανεπιστημίου της Οξφόρδης (πολλά βιβλία του οποίου έχουν μεταφραστεί και στα ελληνικά), ο οποίος ισχυρίζεται, σε νέα μελέτη του, ότι εντόπισε στην κοσμική ακτινοβολία μικροκυμάτων, που αποτελεί τον «απόηχο» μέχρι σήμερα του Μπιγκ Μπανγκ, κυκλικά μοτίβα τα οποία παραπέμπουν ακριβώς σε μια «κυκλική» κοσμολογία.

 

Ο Roger Penrose, σύμφωνα με το «Physics World», παρουσίασε νέες επιστημονικές εκτιμήσεις που βασίζονται στις παρατηρήσεις του δορυφόρου WMAP της NASA, ο οποίος μελετά τη διάχυτη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου στο σύμπαν.

 

Η θεωρία του Πενρόουζ έρχεται σε ευθείας αντίθεση με το σημερινό κυρίαρχο μοντέλο του «κοσμικού πληθωρισμού», το οποίο δέχεται ότι το σύμπαν «φούσκωσε» απότομα αμέσως μετά τη δημιουργία του. Σύμφωνα με την κυρίαρχη «πληθωριστική θεωρία», το σύμπαν ξεκίνησε από ένα σημείο άπειρης πυκνότητας πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, επεκτάθηκε υπερβολικά γρήγορα μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου και σήμερα συνεχίζει ακόμα την αδιάκοπη επέκτασή του, αν και με πολύ βραδύτερο ρυθμό σε σχέση με το αρχικό «φούσκωμα», ώσπου να καταλήξει κάποτε σε ένα ομοιόμορφο και παγωμένο διάστημα.

 

Όμως ο Πενρόουζ δεν συμφωνεί, υποστηρίζοντας ότι η ανωτέρω εικόνα δεν εξηγεί το πολύ χαμηλό βαθμό εντροπίας από τον οποίο πιστεύεται ότι γεννήθηκε το σύμπαν, κάτι που επέτρεψε να υπάρξει πολύ γρήγορα ένας υπερβολικά υψηλός βαθμός «τάξης», από όπου σταδιακά ξεπήδησαν τα άστρα, οι γαλαξίες και η ζωή (του ανθρώπου συμπεριλαμβανομένου). Έτσι, ο Βρετανός κοσμολόγος δεν πιστεύει ότι ο χώρος και ο χρόνος πρωτοεμφανίστηκαν τη στιγμή του Μπιγκ Μπανγκ, αλλά θεωρεί ότι ουσιαστικά προϋπήρχαν, επειδή το Μπιγκ Μπανγκ δεν ήταν ένα και μοναδικό, αλλά υπήρξαν πολλά στη σειρά στην ιστορία του σύμπαντος και κάθε φορά ένας νέος «αιώνας» ξεκινούσε.

 

Ο Βρετανός φυσικός πιστεύει ότι κάθε φορά, στο τέλος ενός «αιώνα», το σύμπαν, μετά τη συνεχή επέκτασή του, γίνεται άπειρα μεγάλο, ώσπου τελικά κάνει την «μετάβαση» στην επόμενη φάση ( «αιώνα» ), οπότε γίνεται ξανά άπειρα μικρό, εκρήγνυται και πάλι με ένα νέο Μπιγκ Μπανγκ, αρχίσει ξανά να επεκτείνεται κ.ο.κ., σε μια κυκλική διαδοχή συμπάντων. Μεταξύ άλλων, θεωρεί ότι στο μεταβατικό στάδιο η εντροπία πέφτει σε πολύ χαμηλό επίπεδο, επειδή οι μαύρες τρύπες, που καταστρέφουν κάθε πληροφορία την οποία απορροφούν, εξατμίζονται καθώς το σύμπαν επεκτείνονται κι έτσι μειώνεται η συνολική εντροπία.

 

Ο Πενρόουζ ισχυρίζεται τώρα ότι βρήκε ενδείξεις που στηρίζουν την γοητευτική αλλά και επίμαχη θεωρία του, η οποία θυμίζει ανατολική φιλοσοφία. Σε συνεργασία με τον Βάχε Γκουρζατνιάν του Ινστιτούτου Φυσικής του Ερεβάν στην Αρμενία, ανέλυσε στοιχεία επτά ετών από το δορυφόρο WMAP που κατέγραψε την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, η οποία πιστεύεται ότι δημιουργήθηκε περίπου 300.000 χρόνια μετά το Μπιγκ Μπανγκ και έκτοτε παρέχει πληροφορίες για την κατάσταση του πρωτογενούς σύμπαντος.

 

Οι δύο επιστήμονες -που επίσης χρησιμοποίησαν στοιχεία από το πείραμα Boomerang στην Ανταρκτική- λένε ότι εντόπισαν σαφείς ομόκεντρους κύκλους μέσα στα δεδομένα, δηλαδή περιοχές στον «ουρανό των μικροκυμάτων», όπου η θερμοκρασία της ακτινοβολίας είναι σαφώς μικρότερη από τις άλλες περιοχές. Σύμφωνα με τους Πενρόουζ και Γκουρζαντιάν, αυτοί οι κύκλοι μας επιτρέπουν να «δούμε» πίσω από το Μπιγκ Μπανγκ και να «διακρίνουμε» τον «αιώνα» που προϋπήρξε στο προηγούμενο σύμπαν. Οι κύκλοι, όπως ισχυρίζονται, αποτελούν απομεινάρια στο δικό μας «αιώνα», τα οποία άφησαν οι σφαιρικοί κυματισμοί των βαρυτικών κυμάτων, που δημιουργήθηκαν όταν οι μαύρες τρύπες συγκρούονταν στον προηγούμενο «αιώνα» .

 

Όπως αναφέρουν, αυτοί οι κύκλοι θέτουν σε αμφισβήτηση την θεωρία του «κοσμικού πληθωρισμού», η οποία θεωρεί ότι η κατανομή των αποκλίσεων της θερμοκρασίας στο σύμπαν θα έπρεπε να είναι απολύτως τυχαία και όχι να ακολουθεί κάποια πρότυπα (εν προκειμένω κυκλικά). Όμως είναι βέβαιο ότι άλλοι κοσμολόγοι θα βάλουν στο «μικροσκόπιο» τις νέες εκτιμήσεις του Πενρόουζ, με κριτική διάθεση.

 

 

http://portal.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_kathciv_1_22/11/2010_365543

 

http://physicsworld.com/cws/article/news/44388

[astronomia84]

Για όποιον ενδιαφέρεται

http://arxiv.org/abs/1011.3706

[3c273]

Ενδιαφέρουσα άποψη! Δεν υπάρχει "αιτία αρχής" αλλά μόνον "αιτία υπάρξεως" που στηρίζεται σε μία και μοναδική πραγματικότητα: Τους Νόμους!

[Δροσος Γεωργιος]

Φίλοι μου,Κοσμοναύτες του Σύμπαντος.

«Καμία ένδειξη» για ένα άλλο Σύμπαν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ο ουρανός είναι γεμάτος ίχνη από φαινόμενα που συνέβησαν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, υποστήριξαν πρόσφατα δύο αναγνωρισμένοι θεωρητικοί φυσικοί. Η προκλητική τους υπόθεση, όμως, δεν επιβεβαιώνεται από τρεις ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες που επανεξέτασαν το θέμα.

Ο Ρότζερ Πένροουζ, θεωρητικός φυσικός του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, και ο συνεργάτης του Βάχε Γκουρζαντιάν, από το Ινστιτούτο Φυσικής του Γερεβάν στην Αρμενία, είναι από τους λίγους επιστήμονες που δεν πιστεύουν ότι το Σύμπαν γεννήθηκε με τη Μεγάλη Έκρηξη.

Πιστεύουν αντίθετα ότι το Σύμπαν είναι «κυκλικό», δηλαδή γεννιέται και πεθαίνει περιοδικά, και ότι το Μπιγκ Μπανγκ ήταν απλώς η αρχή μιας καινούργιας φάσης σε αυτόν τον αέναο κύκλο.

Σε έρευνά τους που αναρτήθηκε πρόσφατα στο δικτυακό τόπο arXiv, ενόψει της δημοσίευσής της, οι δύο φυσικοί υποστήριξαν ότι εντόπισαν ενδείξεις για μια σύγκρουση μαύρων τρυπών που συνέβη στην προηγούμενη ζωή του Σύμπαντος.

Οι ενδείξεις που εντόπισαν είναι γιγάντιοι ομόκεντροι κύκλοι στη λεγόμενη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που λούζει ολόκληρο το Σύμπαν και χρονολογείται στα 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Οι ομόκεντροι κύκλοι, που αντιστοιχούν σε περιοχές όπου η θερμοκρασία της ακτινοβολίας είναι σχετικά ομοιόμορφη αντί να παρουσιάζει διακυμάνσεις, προκλήθηκαν από τη σύγκρουση δύο μελανών οπών μεγάλης μάζας, υποστηρίζουν ο Πένροουζ και ο Γκουρζαντιάν. Όπως υπολογίζουν, η σύγκρουση των δύο οπών προκάλεσε βαρυτικά κύματα, τα οποία με τη σειρά τους άφησαν ίχνη στην ακτινοβολία υποβάθρου.

Οι ομόκεντροι κύκλοι όντως υπάρχουν, ωστόσο δεν αποτελούν ίχνη από γεγονότα πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, υποστηρίζουν τώρα οι τρεις νέες μελέτες, τις οποίες ανάρτησαν στο arXiv ερευνητές από τη Νορβηγία και τον Καναδά.

Όπως εξηγούν, η ερμηνεία των Πένροουζ και ο Γκουρζαντιάν βασίστηκε σε μια υπόθεση που δεν ευσταθεί: ότι η ακτινοβολία υποβάθρου είναι ισοτροπική, δηλαδή ότι ο αριθμός των θερμοκρασιακών διακυμάνσεων είναι ανεξάρτητος από το μέγεθός τους στον ουρανό.

Στη πραγματικότητα, επισημαίνουν οι τρεις ομάδες, τα θερμά και ψυχρά σημεία στην ακτινοβολία υποβάθρου είναι περισσότερα στις μικρές γωνιακές κλίμακες.

Επιπλέον, οι ερευνητές εντόπισαν παρόμοιους ομόκεντρους κύκλους σε προσομοιώσεις της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, οι οποίες δεν ακολουθούν το μοντέλο των Πένροουζ και Γκουρζαντιάν. Μάλιστα, εκτός από ομόκεντρους κύκλους, εντόπισαν και ανάλογα ομόκεντρα τρίγωνα, τόσο στις προσομοιώσεις όσο και στα πραγματικά δεδομένα.

«Τα αποτελέσματα των Πένροουζ και Γκουρζαντιάν κατά κανένα τρόπο δεν προσφέρουν ενδείξεις για ένα κυκλικό μοντέλο του Σύμπαντος» δηλώνει στο Nature.com o Τζέιμς Ζίμπιν, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας.

Παρά την κριτική, πάντως, ο Γκουρζαντιάν εμμένει στη θέση του. Σε απάντησή του που αναρτήθηκε στο arXiv, ο φυσικός αντιτείνει ότι το καθιερωμένο μοντέλο για τη γέννηση του Σύμπαντος μπορεί μεν να εξηγεί τις μετρήσεις της ακτινοβολίας υποβάθρου, το κυκλικό μοντέλο όμως θα μπορούσε να τις εξηγεί πολύ καλύτερα.

Mπορείτε να τις δείτε εδώ τις τρεις νέες μελέτες.

http://arxiv.org/abs/1012.1268

http://arxiv.org/abs/1012.1305

http://arxiv.org/abs/1012.1656

Η απαντηση του Γκουρζαντιάν

http://arxiv.org/abs/1012.1486%20

[Δροσος Γεωργιος]

Φίλοι μου,Κοσμοναύτες του Σύμπαντος.

Η συζητηση για αλλα συμπαντα συνεχίζεται ακαθεκτη.Για να δουμε.

 

Υπαινιγμοί στον χάρτη της μικροκυματικής ακτινοβολίας για άλλα σύμπαντα.

Οι συγκρούσεις μεταξύ του δικού μας Κόσμου και άλλων συμπάντων μπορεί να έχει αφήσει στρογγυλεμένα ‘μπαλώματα’, σε ένα χάρτη της αρχαίας κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου (CMB)

Ο Κόσμος μας πιστεύεται ότι έχει επεκταθεί πολύ γρήγορα με μια διαδικασία που λέγεται πληθωρισμός, τις πρώτες πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Μερικοί φυσικοί υποπτεύονται πως ο πληθωρισμός εξακολουθεί να συμβαίνει, ξεκινώντας σε ορισμένες περιοχές, ενώ ταυτόχρονα διακόπτεται σε άλλες, όπως είναι το μέρος του Κόσμου που ζούμε μέσα. Σε αυτήν την εικόνα του σύμπαντος, που ονομάζεται Αιώνιος Πληθωρισμός, συνεχώς ξεφυτρώνουν νέα σύμπαντα σαν φυσαλίδες σε μια απέραντη διαστολή στη θάλασσα του χωροχρόνου.

Πολλά από αυτά τα σύμπαντα θα πρέπει να μεταφέρονται μακριά το ένα από το άλλο μόλις σχηματιστούν. Αλλά σύμπαντα γεννιούνται τόσο κοντά μεταξύ τους που θα μπορούσαν να συγκρουστούν, εφόσον επεκτείνονται ταχύτερα από ότι ο χώρος μεταξύ τους.

Αν το δικό μας σύμπαν κτυπήθηκε από ένα άλλο σύμπαν – φυσαλίδα, η σύγκρουση θα απελευθέρωνε κολοσσιαίες εκρήξεις ενέργειας. Εάν αυτό συνέβη πριν κλείσει ο πληθωρισμός στο δικό μας κομμάτι του σύμπαντος, θα μπορούσε να αφήσει ένα αποτύπωμα που ίσως καταφέρουμε να διαπιστώσουμε ακόμη και σήμερα.

Τώρα ο Stephen Feeney του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου και οι συνεργάτες του αναφέρουν ότι μπορεί να έχουν εντοπίσει τέτοια αποτυπώματα στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων (CMB), μια λάμψη από όλο τον ουρανό, που προέρχεται από τα φωτόνια που εκπέμφθηκαν για πρώτη φορά όταν το σύμπαν ήταν μόνο 380.000 ετών.

 

Καυτό και ψυχρό

Μια σύγκρουση θα μπορούσε να αλλάξει το πόσο χρονικό διάστημα διήρκεσε ο πληθωρισμός στη ζώνη της σύγκρουσης. Αν η διαστολή συνεχίστηκε για περισσότερο χρόνο από ό,τι θα κρατούσε διαφορετικά, η πυκνότητα της ύλης μέσα στην περιοχή της πρόσκρουσης θα ήταν χαμηλότερη από ό,τι στις γύρω περιοχές. Κι αυτό θα εμφανίζονται ως ένα ψυχρό σημείο στον χάρτη της CMB. Αντίθετα, μια μικρότερη περίοδος του πληθωρισμού θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα θερμό σημείο στην CMB.

Η ερευνητική ομάδα υπολόγισε το πιθανό προφίλ της θερμοκρασίας για μια τέτοια πρόσκρουση, και έψαξε μάλιστα για αυτό στα δεδομένα της CMB όπως λήφθηκαν από την αποστολή Wilkinson της NASA.

Η αναζήτηση αυτή έδειξε τέσσερα κυκλικά μπαλώματα, που το κάθε ένα εκτείνεται στον ουρανό σε μια έκταση ισοδύναμη με οκτώ τουλάχιστον πλήρη φεγγάρια. Το ένα είναι ένα ψυχρό σημείο που είχε ήδη αναφερθεί ως αποδεικτικό στοιχείο μιας αλληλεπίδρασης ενός άλλου σύμπαντος με το δικό μας.

«Δεν υπάρχει καμία προφανής εξήγηση για αυτά τα χαρακτηριστικά", λέει το μέλος της ομάδας Matthew Johnson του Ιδρύματος Perimeter για τη θεωρητική φυσική στο Βατερλώ του Καναδά.

 

Πληροφορίες

Αν οι συγκρούσεις με άλλα σύμπαντα δημιούργησαν πράγματι αυτά τα ‘μπαλώματα’, αυτές θα πρέπει να έχουν αφήσει κι άλλες πληροφορίες πάνω στην CMB, όπως για παράδειγμα είναι μια υπογραφή στον προσανατολισμό, ή πόλωση, των φωτονίων της CMB. Ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Planck που ξεκίνησε για παρατηρήσεις το 2009, θα πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει αυτά τα σημάδια. Οι πρώτοι πλήρεις χάρτες του ουρανού αναμένεται για το 2012.

Ακόμη και αν μόνο ένα από αυτά τα σημεία αποδεικνύεται ότι οφείλεται σε μια σύγκρουση φυσαλίδων, θα ήταν "μια ανακάλυψη πρώτου μεγέθους», λέει ο Thomas Levi του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας στο Βανκούβερ. Η διαπίστωση αυτή θα ενισχύσει τις θεωρίες – όπως είναι η θεωρία των χορδών – που απαιτεί ένα μεγάλο αριθμό συμπάντων με διαφορετικές ιδιότητες.

«Είναι ενθαρρυντικό που βρήκαν ορισμένα υποψήφια σημάδια», ομολογεί ο Alexander Vilenkin του Πανεπιστημίου Tufts στην Μασαχουσέτη. Όμως, προσθέτει ότι, ακόμη και αν υπάρχουν σύμπαντα φυσαλίδες, αυτά δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν με ένα ρυθμό που θα εγγυάται ότι ένα τέτοιο σύμπαν θα είχε συγκρουστεί με το σύμπαν μας.

 

Στην φωτογραφία τα τέσσερα υποψήφια στρογγυλεμένα σημάδια σαν μπαλώματα βρίσκονται στο κάτω δεξιό άκρο του χάρτη όλου του ουρανού CMB, με πράσινο, ανοικτό μπλε, κόκκινο και πορτοκαλί χρώμα

[Δροσος Γεωργιος]

Φίλοι μου,Κοσμοναύτες του Σύμπαντος.

Στις 24/12/2010 εγραφα οτι η συζητηση για αλλα συμπαντα συνεχίζεται ακαθεκτη.Εχουμε λοιπόν:

Είμαστε ένα από τα πολλά σύμπαντα; Ο φυσικός Robert Jaff του MIT απαντά “Ναι”

Η σύγχρονη κοσμολογία θεωρεί ότι το σύμπαν μας μπορεί να είναι μόνο ένα από τα πολλά σύμπαντα, μέσα στο πολυσύμπαν. Ο φυσικός Alan Guth του MIT έχει μάλιστα προτείνει ότι νέα σύμπαντα (γνωστά ως «σύμπαντα τσέπης") δημιουργούνται συνεχώς, αλλά είναι αθέατα από το σύμπαν μας.

Κατά την άποψη αυτή, "η φύση κανει πολλή προσπαθεια το κάθε σύμπαν είναι ένα πείραμα που επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά, και κάθε φορά με ελαφρώς διαφορετικούς φυσικούς νόμους, ή ακόμα και με πολύ διαφορετικές φυσικούς νόμους”, λέει ο φυσικός του MIT Robert Jaffe.

Ο απλούστερος τύπος παράλληλου Σύμπαντος είναι απλά μια περιοχή του χώρου, η οποία βρίσκεται πολύ μακριά μας για να την έχουμε δει μέχρι τώρα. Το πιο μακρινό σημείο που μπορούμε να δούμε σήμερα βρίσκεται σε απόσταση 4X1026 μέτρα ή 42 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Είναι η απόσταση που πρόλαβε να ταξιδέψει το φως από τη στιγμή που άρχισε το Big Bang. Η απόσταση αυτή είναι μεγαλύτερη από 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός, διότι η κοσμική διαστολή έχει μεγαλώσει τις αποστάσεις

Μερικά από αυτά τα σύμπαντα θα κατέρρεαν λίγες στιγμές μετά το σχηματισμό τους. Σε κάποια άλλα, οι δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων θα ήταν τόσο ασθενικές, που δεν θα μπορούσαν να δημιουργήσουν άτομα ή μόρια. Ωστόσο, αν οι συνθήκες ήταν κατάλληλες, η ύλη θα σχηματίσει γαλαξίες, άστρα και πλανήτες, και αν το σωστά στοιχεία ήταν παρόντα σε αυτούς τους κόσμους, τότε θα μπορούσε να εξελιχθεί μια ευφυής ζωή.

 

Κάποιοι φυσικοί έχουν υποθέσει ότι μόνο σύμπαντα στα οποία οι νόμοι της φυσικής θα είναι "ακριβώς όσο πρέπει" θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή, και ότι, αν τα πράγματα ήταν ακόμα και πολύ λίγο διαφορετικά από τον κόσμο μας, η ευφυής ζωή θα ήταν αδύνατη. Σε αυτή την περίπτωση, οι φυσικοί νόμοι θα μπορούσαν να εξηγηθούν "ανθρωπικά", που σημαίνει ότι είναι ως έχουν, διότι αν ήταν αλλιώς, κανείς δεν θα ήταν εκεί για να τους παρατηρήσετε.

Ο καθηγητής της φυσικής στο MIT Robert Jaffe και οι συνεργάτες του θεώρησαν ότι αυτή η προτεινόμενη ανθρωπική εξήγηση θα έπρεπε να υποστεί μια πιο προσεκτική εξέταση, και αποφάσισε να διερευνήσει κατά πόσον σύμπαντα με διαφορετικούς νόμους της φυσικής θα μπορούσαν να υποστηρίξουν κάποια μορφή ζωής.

 

Οργανική Χημεία

Οι φυσικοί στο MIT έδειξαν ότι σύμπαντα εντελώς διαφορετικά από το δικό μας εξακολουθούν να έχουν στοιχεία παρόμοια με τον άνθρακα, το υδρογόνο και το οξυγόνο, και θα μπορούσαν να εξελιχθούν ως εκ τούτου μορφές ζωής που να είναι αρκετά παρόμοιες με εμάς, ακόμα και όταν οι μάζες των πιο στοιχειωδών σωματιδίων, τα κουάρκ, είναι δραματικά διαφορετικά.

Η άποψη τους είναι αντίθετη από τις περισσότερες άλλες μελέτες, στις οποίες ακόμα και μόνο μία σταθερά να άλλαζε θα παράγει ένα αφιλόξενο σύμπαν, εξετάζοντας όχι μία αλλά περισσότερες από μία σταθερές.

"Θα μπορούσατε να τις αλλάξετε σημαντικά χωρίς να καταργήσετε την δυνατότητα της οργανικής χημείας στο σύμπαν”, λέει ο Jenkins.

Αν και μπορεί να υπάρχουν παράξενες μορφές ζωής σε σύμπαντα διαφορετικά από το δικό μας, ο Jaffe και οι συνεργάτες του αποφάσισαν να επικεντρωθούν στην ζωή που βασίζεται στη χημεία του άνθρακα. Αυτοί όρισαν ως «συμπαθή για τη ζωή» εκείνα τα σύμπαντα στα οποία θα υπήρχαν σταθερές μορφές υδρογόνου, άνθρακα και οξυγόνου .

"Εάν δεν έχετε μια σταθερή οντότητα με τη χημεία του υδρογόνου, δεν πρόκειται να έχουμε υδρογονάνθρακες, ή σύνθετους υδατάνθρακες, και δεν πρόκειται βεβαίως να έχουμε ζωή”, πιστεύει ο Jaffe. "Το ίδιο ισχύει και για τον άνθρακα και το οξυγόνο. Πέρα από αυτά τα τα τρία αισθανθήκαμε πως τα υπόλοιπα είναι λεπτομέρειες. "

 

Αλλαγή στις μάζες των κουάρκ

Αυτοί λοιπόν έθεσαν ως στόχο να δούνε τι μπορεί να συμβεί με αυτά τα στοιχεία, εάν μεταβληθούν οι μάζες των κουάρκ. Υπάρχουν έξι τύποι κουάρκ, τα οποία είναι οι δομικές μονάδες των νετρονίων και πρωτονίων. Η ομάδα του MIT επικεντρώθηκε στο "πάνω", "κάτω" και το "παράξενο" κουάρκ, τα πιο κοινά και ελαφρύτερα κουάρκ, τα οποία ενώνονται για να σχηματίσουν πρωτόνια και νετρόνια και τα οποία συνδέονται στενά με τα σωματίδια που ονομάζονται υπερόνια (στοιχειώδη σωματίδια με ένα ή περισσότερα παράξενα κουάρκ).

Στο σύμπαν μας, το κάτω κουάρκ έχει περίπου διπλάσιο βάρος από το πάνω κουάρκ, με αποτέλεσμα τα νετρόνια να είναι 0,1 τοις εκατό πιο βαριά από τα πρωτόνια. Ο Jaffe έκανε το μοντέλο μιας οικογένειας συμπάντων στα οποία το κάτω κουάρκ ήταν ελαφρύτερο από το πάνω κουάρκ, και τα πρωτόνια ήταν μέχρι 1% βαρύτερα από τα νετρόνια. Σε αυτό το σενάριο, το υδρογόνο δεν θα είναι πλέον σταθερό, αλλά τα ελαφρώς βαρύτερα ισότοπά του, το δευτέριο και το τρίτιο, θα μπορούσαν να είναι. Ένα ισότοπο του άνθρακα γνωστό ως άνθρακας-14 θα είναι σταθερό, όπως και μια μορφή του οξυγόνου, κι έτσι θα ήταν δυνατές οι απαραίτητες για τη ζωή οργανικές αντιδράσεις/

Η ομάδα του MIT βρήκε μερικά άλλα “συμπαθή σύμπαντα”, συμπεριλαμβανομένης μιας οικογένειας, όπου το πάνω και το παράξενο κουάρκ έχουν περίπου την ίδια μάζα (στο σύμπαν μας, τα παράξενα κουάρκ είναι πολύ βαρύτερα και μπορεί να παραχθούν μόνο σε συγκρούσεις υψηλής ενέργειας), ενώ το κάτω κουάρκ θα να είναι πολύ ελαφρύτερο. Σε ένα τέτοιο σύμπαν, οι πυρήνες θα είναι κατασκευασμένοι από νετρόνια και ένα υπερόνιο, που ονομάζεται "σίγμα μείον", και το οποίο θα αντικαταστήσει τα πρωτόνια.

Ο Jaffe επικεντρώθηκε στα κουάρκς, επειδή γνωρίζει αρκετά καλά τις αλληλεπιδράσεις των κουάρκ οπότε μπορεί να προβλέψει τι θα συμβεί όταν αλλάξει τις μάζες τους. Ωστόσο, «οποιαδήποτε προσπάθεια να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα σε ένα ευρύτερο πλαίσιο θα είναι πολύ δύσκολο», προειδοποιεί ο Jaffe, επειδή οι φυσικοί έχουν μια περιορισμένη δυνατότητα να προβλέψουν τις συνέπειες της αλλαγής στους περισσότερους άλλους φυσικούς νόμους και σταθερές.

Μια άλλη ομάδα ερευνητών στο Εργαστήριο Lawrence στο Μπέρκλεϋ έχει κάνει σχετικές μελέτες που εξετάζουν κατά πόσο θα μπορούσαν να προκύψουν συμπαθή σύμπαντα ακόμα και αν λείπει μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις του σύμπαντος – η ασθενής πυρηνική δύναμη, η οποία επιτρέπει τις αντιδράσεις που μετατρέπουν τα νετρόνια σε πρωτόνια και το αντίστροφο . Οι ερευνητές έδειξαν ότι κάποιες μικροαλλαγές στις άλλες τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις θα μπορούσαν να αντισταθμίσουν την ελλείπουσα ασθενή πυρηνική δύναμη, άρα να επιτρέπουν να διαμορφωθούν σταθερά στοιχεία.

Η μελέτη των φυσικών στο MIT είναι διαφορετική από τις περισσότερες άλλες μελέτες στον τομέα αυτό κατά το ότι αυτοί εξέτασαν αλλαγές σε περισσότερες από μία σταθερές. Οι άλλες ομάδες εξέταζαν αλλαγή σε μόνο μία σταθερά, που συνήθως παράγει ένα αφιλόξενο σύμπαν, κάτι το οποίο μπορεί να οδηγήσει στο εσφαλμένο συμπέρασμα ότι δεν γίνεται να δημιουργηθεί οποιοδήποτε άλλο συμπαθές σύμπαν, είναι δηλαδή αδύνατη η ύπαρξη άλλου σύμπαντος.

 

Είναι δυνατή η αλλαγή στην κοσμολογική σταθερά;

Μια φυσική παράμετρος που φαίνεται να είναι πάρα πολύ συντονισμένη είναι η κοσμολογική σταθερά – ένα μέτρο της πίεσης που ασκείται από τον κενό χώρο, που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται. Όταν η σταθερά είναι θετική, ο χώρος διαστέλλεται, όταν είναι αρνητική, το σύμπαν καταρρέει στον εαυτό του. Στο σύμπαν μας, η κοσμολογική σταθερά είναι θετική, αλλά πολύ μικρή – μια λίγο μεγαλύτερη τιμή θα μπορούσε να αναγκάσει το σύμπαν να διαστέλλεται πάρα πολύ γρήγορα, οπότε δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν γαλαξίες. Ωστόσο, ο Wise και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι είναι θεωρητικά πιθανό ότι αλλαγές στις αρχέγονες κοσμολογικές διαταραχές της πυκνότητας, θα μπορούσαν να αντισταθμίσουν μικρές τουλάχιστον αλλαγές στην τιμή της κοσμολογικής σταθεράς.

Στο τέλος-τέλος, δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουμε με βεβαιότητα τι άλλα σύμπαντα βρίσκονται εκεί έξω, τι ζωή μπορεί να έχουν. Αλλά αυτό πιθανώς δεν θα σταματήσει τους φυσικούς από την διερεύνηση των πιθανοτήτων, και σε αυτή την διαδικασία να μάθουν περισσότερα για το δικό μας σύμπαν.

Η ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά της στο περιοδικό Physical Review D