Κοσμολογία

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 25, 2023

Ραδιοκύματα 8 δισεκατομμυρίων ετών έφτασαν στη Γη

Πρόκειται για μια έκρηξη ραδιοκυμάτων που απελευθέρωσε ενέργεια ισοδύναμη της συνολικής εκπομπής του Ηλιου για 30 χρόνια.

Καλλιτεχνική αναπαράσταση που απεικονίζει την πορεία της ταχείας έκρηξης ραδιοκυμάτων FRB 20220610A - Φωτ.: ESO/M. Korn

Αστρονόμοι εντόπισαν μια τεράστια έκρηξη ραδιοκυμάτων, το φως της οποίας χρειάστηκε περίπου 8 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη. Πρόκειται για μια από τις πιο μακρινές και πιο ενεργητικές εκρήξεις που έχουν παρατηρηθεί ποτέ, καθώς απελευθέρωσε το ισοδύναμο της συνολικής εκπομπής του Ηλιου για 30 χρόνια. Παρά την τεράστια ισχύ της, η έκρηξη, που ονομάστηκε FRB 20220610A, διήρκησε λιγότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. Η πηγή της έκρηξης εντοπίστηκε από το «Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο» (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) και διαπιστώθηκε ότι πρόκειται για μια ομάδα δύο ή τριών γαλαξιών που συγχωνεύονται. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Science».Οι ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων, ή αλλιώς FRBs, αποτελούν φευγαλέες εκρήξεις ενέργειας που είναι φωτεινότερες από ολόκληρους γαλαξίες και μπορούν να εκπέμψουν τόση ενέργεια σε χιλιοστά του δευτερολέπτου όση εκπέμπει ο Ηλιος σε μερικές ημέρες. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί περίπου 50 τέτοιες εκρήξεις.Ακόμα δεν είναι γνωστό τι προκαλεί αυτές τις τεράστιες εκρήξεις ενέργειας, ωστόσο η ανακάλυψη προσφέρει νέες πληροφορίες για το μακρινό σύμπαν. Παράλληλα, επιβεβαιώνεται ότι οι FRBs μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της «χαμένης» ύλης μεταξύ των γαλαξιών και να παρέχουν έναν νέο τρόπο για την εκτίμηση της μάζας του σύμπαντος. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τρέχουσες μέθοδοι εκτίμησης της μάζας του σύμπαντος δίνουν αντικρουόμενες απαντήσεις.«Αν μετρήσουμε την ποσότητα της κανονικής ύλης στο σύμπαν -τα άτομα από τα οποία είμαστε όλοι φτιαγμένοι- διαπιστώνουμε ότι λείπει περισσότερο από το μισό από αυτό που θα έπρεπε να υπάρχει σήμερα. Πιστεύουμε ότι η ύλη που λείπει κρύβεται στον χώρο μεταξύ των γαλαξιών, αλλά μπορεί να είναι τόσο θερμή και διάχυτη που είναι αδύνατον να τη δούμε με τις συνήθεις τεχνικές», εξηγεί ο καθηγητής του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Swinburne της Αυστραλίας, Ράιαν Σάνον, εκ των διευθυντών της μελέτης. «Οι ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων ανιχνεύουν αυτό το ιονισμένο υλικό», πρόσθεσε ο επιστήμονας.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ, CNN

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 26, 2023

Όλα τα αντικείμενα του σύμπαντος σε ένα διάγραμμα.

Όταν το σύμπαν δημιουργήθηκε πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μέσα από μια θερμή Μεγάλη Έκρηξη, δεν υπήρχαν αντικείμενα όπως πρωτόνια, άτομα, άνθρωποι, πλανήτες, άστρα ή γαλαξίες. Όλα αυτά δημιουργήθηκαν καθώς το σύμπαν ψυχόταν και διαστελλόταν. Για να δείξουν αυτή τη διαδικασία με τον απλούστερο δυνατό τρόπο, οι Charles H. Lineweaver και Vihan M. Patel παρουσίασαν δύο γραφικές παραστάσεις.

Α. Η πρώτη μας δείχνει την εξέλιξη της θερμοκρασίας και της πυκνότητας του σύμπαντος συναρτήσει του χρόνου ή του παράγοντα κλίμακας a (υπενθυμίζεται ότι ο παράγοντας κλίμακας a, περιγράφει την χρονική εξάρτηση κάθε τυπικού μήκους, όπως για παράδειγμα την απόσταση μεταξύ δυο γαλαξιών):

Διάγραμμα 1: Στο παραπάνω διάγραμμα βλέπουμε: Την μέση θερμοκρασία και πυκνότητα του σύμπαντος ως συνάρτηση του χρόνου (και στον άνω άξονα x ως συνάρτηση του παράγοντα κλίμακας a. Η συμπαγής μαύρη γραμμή παριστάνει την ενεργειακή πυκνότητα της ακτινοβολίας και της ύλης (⁠ρ_r+ρ_m⁠). Η διακεκομμένη μαύρη καμπύλη είναι η ενεργειακή πυκνότητα του κενού. Η κόκκινη καμπύλη παριστάνει την μέση θερμοκρασία του σύμπαντος. Το υπόβαθρο του διαγράμματος είναι χρωματικά κωδικοποιημένο έτσι ώστε να δείχνει τις πυκνότητες που κυριαρχούν στο σύμπαν σε συνάρτηση με το χρόνο. Από αριστερά προς τα δεξιά ξεκινώντας από την εποχή Planck, οι κυρίαρχες πυκνότητες είναι: ροζ (πυκνότητα ακτινοβολίας, Ω_r), γκρι (πυκνότητα ψευδο-ενέργειας κενού κατά την διάρκεια της πληθωριστικής διαστολής, Ω_Λinf), ροζ (πυκνότητα ακτινοβολίας ακτινοβολία, Ω_r), μπλε (πυκνότητα ύλης, Ω_m) και ανοιχτό γκρι (πυκνότητα ενέργειας κενού ή σκοτεινή ενέργεια, Ω_Λ). Διαβάστε για την παράμετρο πυκνότητας Ω και το πως σχετίζεται με την κρίσιμη πυκνότητα του σύμπαντος ΕΔΩ. Η μετάβαση από την κυριαρχία της ύλης στην τρέχουσα κυριαρχία της σκοτεινής ενέργειας συνέβη σε t≈2,4×10¹⁷ δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (πριν από 6,1×10⁹ χρόνια περίπου). Λόγω του λογαριθμικού άξονα χρόνου, αυτή η μετάβαση είναι ελάχιστα διακριτή στα αριστερά της κάθετης γραμμής «τώρα» (⁠4,4×10¹⁷ s). Η παραπάνω γραφική παράσταση υποθέτει ένα σύμπαν ΛCDM με Ω_m=0,30±0,02, Ω_Λ=0,70±0,02, H_o=70±2 km s⁻¹Mpc⁻¹⁠. Η ένδειξη «GUT» εκφράζει την ενεργειακή κλίμακα των μεγάλων ενοποιημένων θεωριών, το «EW» την ηλεκτροασθενή κλίμακα, το «QGP» είναι η εποχή του πλάσματος κουάρκ-γλοιονίων, ενώ το «BBN» δείχνει την εποχή της πυρηνοσύνθεσης της Μεγάλης Έκρηξης. Οι χρόνοι πριν από τον χρόνο Planck (διαβάστε σχετικά: Μήκος Planck, χρόνος Planck και μάζα Planck) χαρακτηρίζονται ως «sub-Planckian unknown». Σε λογαριθμικό άξονα, το t = 0 είναι απείρως μακριά προς τα αριστερά. Αυτή η επιλογή αποκλείει όλα τα μοντέλα στα οποία ο χρόνος δεν έχει αρχή.

Β. Η δεύτερη γραφική παράσταση περιέχει τη μάζα και το μέγεθος όλων των αντικειμένων του σύμπαντος. Μέρη αυτού του διαγράμματος είναι «απαγορευμένα» – δεδομένου ότι τα αντικείμενα δεν μπορούν να είναι πιο πυκνά από τις μαύρες τρύπες ή να είναι τόσο μικρά, όσο το όριο Compton που δημιουργεί μια διφορούμενη περιοχή πέρα από την οποία το μέγεθος και η θέση του αντικειμένου συνδέονται με την κβαντική αβεβαιότητα, υπονομεύοντας την κλασική αντίληψη ότι το μέγεθος ενός αντικειμένου μπορεί να είναι αυθαίρετα μικρό. Παρατηρείστε στο σημείο όπου συναντώνται η κβαντική μηχανική και η γενική σχετικότητα το μικρότερο δυνατό αντικείμενο – το instanton. Αυτή η γραφική παράσταση δείχνει ότι το σύμπαν μπορεί να ξεκίνησε ως ένα instanton, το οποίο έχει ένα συγκεκριμένο μέγεθος και μάζα, παρά ως ιδιομορφία που αντιστοιχεί σε ένα υποθετικό σημείο άπειρης πυκνότητας και θερμοκρασίας:

Διάγραμμα 2: Μάζες, μεγέθη και σχετικές πυκνότητες των αντικειμένων στο σύμπαν μας. Οι εξαρτώμενες από το χρόνο πυκνότητες κωδικοποιούνται με χρώμα στο υπόβαθρο όπως και στο διάγραμμα 1.

Το διάγαραμμα 2 μας δείχνει ότι βαρύτητα και η κβαντική αβεβαιότητα εμποδίζουν τα αντικείμενα μιας δεδομένης μάζας να είναι μικρότερα από την αντίστοιχη ακτίνα Schwarzschild $r_{S}=2Gm/c^{2}$ ή τo μήκος κύματος Compton $\lambda_{C}=\hbar/mc$ . Οι μαύρες τρύπες Schwarzschild βρίσκονται στην μαύρη διαγώνια γραμμή m∝r που είναι το κάτω όριο της «απαγορευμένης από τη βαρύτητα» περιοχής. Οι μάζες και τα μήκη κύματος Compton του κορυφαίου κουάρκ (t), του μποζονίου Higgs (H^o), του πρωτονίου (p), του ηλεκτρονίου (e) και των νετρίνων (ν) σχεδιάζονται κατά μήκος της διαγώνιας γραμμής Compton (⁠ m∝r⁻¹). Το κορυφαίο κουάρκ που έχει το μικρότερο μήκος κύματος Compton, επειδή έχει τη μεγαλύτερη μάζα: 173 GeV/c².
Το μικρότερο δυνατό αντικείμενο είναι μια μαύρη τρύπα μάζας Planck που υποδεικνύεται από τη λευκή κουκκίδα με την ένδειξη «instanton». Έχει την μάζα Planck και μέγεθος το μήκος Planck. Η μικρότερη παρατηρήσιμη (που δεν έχει ακόμη εξατμιστεί) αρχέγονη μαύρη τρύπα (PBH) που θα μπορούσε να επιζήσει μέχρι σήμερα έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με ένα πρωτόνιο. Στην περιοχή SMBH (υπερμαζικές μαύρες τρύπες) η μικρότερη μάζας μαύρη τρύπα αντιστοιχεί στην μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας (4×10⁶ ηλιακές μάζες), ενώ η μεγαλύτερη μάζα αντιστοιχεί στο κβάζαρ Ton 618. Η διακεκομμένη οριζόντια γραμμή στο m=m_p δείχνει την συμμετρία των μαύρων οπών (⁠ m∝r⁠) και των σωματιδίων(⁠ m∝r⁻¹).
Το σύμπαν μας αντιπροσωπεύεται από την «ακτίνα Hubble» και έχει μάζα και μέγεθος που το τοποθετεί στη γραμμή της μαύρης τρύπας, υποδηλώνοντας φαινομενικά ότι το σύμπαν μας είναι μια τεράστια, χαμηλής πυκνότητας μαύρη τρύπα (αυτό εξαρτάται από την απίθανη υπόθεση ότι το σύμπαν μας περιβάλλεται από χώρο Minkowski μηδενικής πυκνότητας). Στο μικρό μαύρο ορθογώνιο πλάισιο (που δύσκολα διακρίνεται) περιλαμβάνονται τα άστρα νετρονίων («NS»), οι λευκοί νάνοι («WD») και οι καφέ νάνοι («BD»).

Διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες για τα χαρακτηριστικά του πιο ολοκληρωμένου χάρτη για όλα τα αντικείμενα του σύμπαντος στην εργασία που δημοσιεύεται στο American Journal of Physics με τίτλο: ‘All objects and some questions‘

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 26, 2023

Η αρχαιότερη ταχεία ραδιοέκρηξη και ο νέος τρόπος «ζυγίσματος» του σύμπαντος.

Οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις (FRB=Fast Radio Burst) είναι σύντομες λάμψεις ραδιο-εκπομπών από εξωγαλαξιακές πηγές. Οι ερευνητές Ryder et al. εντόπισαν μια ταχεία ραδιοέκρηξη και την πηγή της σε έναν γαλαξία που εμφανίζει μετατόπιση προς το ερυθρό περίπου z=1, σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό «Science» [A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1]. Πρόκειτια για την παλαιότερη και πιο μακρινή ταχεία έκρηξη ραδιοκυμάτων που εντοπίστηκε μέχρι σήμερα.Είναι πολύ συνηθισμένο οι αστρονόμοι να χρησιμοποιούν το μέγεθος της μετατόπισης προς το ερυθρό z για να περιγράψουν τις χρονικές περιόδους του σύμπαντος και τις αποστάσεις των αντικειμένων. Όταν λοιπόν αναφέρονται σε γαλαξίες με μετατόπιση στο ερυθρό z, εννοούν την χρονική περίοδο που το σύμπαν είχε το 1/(1+z) του σημερινού μεγέθους του (διαβάστε σχετικά: Βομβαρδισμός από ρεκόρ «μετατοπίσεων προς το ερυθρό»).
Επομένως η τιμή z=1 που αντιστοιχεί στην ραδιοέκρηξη που ονομάστηκε FRB 20220610A, μας λέει ότι πραγματοποιήθηκε όταν το σύμπαν είχε το μισό του σημερινού του μεγέθους και ότι η ακτινοβολία χρειάστηκε οκτώ δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς.Η έκρηξη ήταν ασυνήθιστα φωτεινή, από τις πιο ενεργητικές που έχουν παρατηρηθεί ποτέ, καθώς σε ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου απελευθέρωσε το ισοδύναμο της συνολικής εκπομπής του Ήλιου για 30 χρόνια. Η πηγή της έκρηξης εντοπίστηκε από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) και διαπιστώθηκε ότι πρόκειται για μία ομάδα δύο ή τριών γαλαξιών που συγχωνεύονται.Οι ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων, φευγαλέες εκρήξεις ενέργειας που είναι φωτεινότερες από ολόκληρους γαλαξίες, μπορούν να εκπέμψουν τόση ενέργεια σε χιλιοστά του δευτερολέπτου όση εκπέμπει ο Ήλιος σε λίγες ημέρες. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί περίπου 50 τέτοιες εκρήξεις.Μπορεί ακόμα να μην είναι γνωστό τι προκαλεί αυτές τις τεράστιες εκρήξεις ενέργειας, ωστόσο η ανακάλυψη προσφέρει νέες πληροφορίες για το μακρινό σύμπαν. Επιβεβαιώνεται, επίσης, ότι οι FRB μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της «χαμένης» ύλης μεταξύ των γαλαξιών και να παρέχουν έναν νέο τρόπο για την εκτίμηση της μάζας του Σύμπαντος. Οι τρέχουσες μέθοδοι εκτίμησης της μάζας του Σύμπαντος δίνουν αντικρουόμενες απαντήσεις.«Αν μετρήσουμε την ποσότητα της κανονικής ύλης στο Σύμπαν -τα άτομα από τα οποία είμαστε όλοι φτιαγμένοι- διαπιστώνουμε ότι λείπει περισσότερο από το μισό από αυτό που θα έπρεπε να υπάρχει σήμερα. Πιστεύουμε ότι η ύλη που λείπει κρύβεται στον χώρο μεταξύ των γαλαξιών, αλλά μπορεί να είναι τόσο θερμή και διάχυτη που είναι αδύνατον να τη δούμε με τις συνήθεις τεχνικές», εξηγεί ο καθηγητής στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne της Αυστραλίας, Ράιαν Σάνον, ένας από τους διευθυντές της μελέτης. «Οι ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων ανιχνεύουν αυτό το ιονισμένο υλικό», προσθέτει ο ίδιος.

πηγή: https://www.amna.gr/home/article/769520/I-palaioteri-tacheia-ekrixi-radiokumaton-anoigei-ton-dromo-gia-ti-metrisi-tis-mazas-tou-Sumpantos – https://www.eso.org/public/news/eso23 17/#1

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 13, 2023

H πιο πολύχρωμη εικόνα του σύμπαντος.

Μια επική συνεργασία μεταξύ των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και James Webb

webb_hubble_combine_to_create_most_colou

Τα διαστημικά τηλεσκόπια, James Webb της NASA/ESA/CSA και Ηubble της NASA/ESA συνεργάστηκαν για να μελετήσουν ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών γνωστό ως MACS0416. Απέχει περίπου 4,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, και στην πραγματικότητα συνίσταται από ένα ζεύγος συγκρουόμενων σμήνων γαλαξιών που τελικά θα συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα ακόμη μεγαλύτερο σμήνος.Η πολυχρωμότερη εικόνα του σύμπαντος προέκυψε από τις παρατηρήσεις των τηλεσκοπίων στο ορατό και υπέρυθρο φως. Οι μπλε γαλαξίες απεικονίζονται καλύτερα από το τηλεσκόπιο Hubble, ενώ οι πιο κόκκινοι γαλαξίες από το James Webb. Μερικοί γαλαξίες φαίνονται επίσης πολύ κόκκινοι, γιατί περιέχουν πολλή κοσμική σκόνη εξαιτίας της οποίας το μπλε φως εκτρέπεται.Η πληθώρα των λεπτομερειών που αναδεικνύεται στην φωτογραφία έγινε δυνατή από τον συνδυασμό της ισχύος και των δύο διαστημικών τηλεσκοπίων. Η εικόνα περιλαμβάνει αφθονία γαλαξιών οι οποίοι δεν ανήκουν στο σμήνος, αλλά βρίσκονται στο υπόβαθρο πίσω από αυτό, πολλοί από τους οποίους είναι μεγεθυμένοι ή σχηματίζουν περισσότερα από δυο είδωλα, εξαιτίας του φαινομένου βαρυτικού φακού.

webb-stsci-01hdhhm95a69f03zd7nragbt3c-4k

Ένας επιπλέον στόχος των αστρονόμων ήταν η αναζήτηση αντικειμένων των οποίων η παρατηρούμενη φωτεινότητα μεταβάλλεται. Αυτά τα κοσμικά αντικείμενα θα μπορούσαν να είναι μεμονωμένα άστρα τα οποία εκπέμπουν πολύ έντονο φως για κάποιο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια το φως τους εξασθενεί για κάποιο λόγο. Ένα τέτοιο αντικείμενο που ξεχώριζεi από τα άλλα, ανήκει σε έναν γαλαξια που μεγεθύνθηκε κατά τουλάχιστον 4000, ο οποίος σχηματίστηκε περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι αστρονόμοι το ονόμασαν Mothra σε αναλογία το όνομα Godzilla που έδωσαν σ’ ένα άλλο άστρο μεγεθυμένου επίσης από το φαινόμενο βαρυτικού φακού. Οι Godzilla και Mothra είναι γνωστά γιγάντια τέρατα που πρωτοεμφανίστηκαν στον ιαπωνικό κινηματογράφο.

πηγή: esa.int

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 14, 2023

Kινηματογραφώντας την τέταρτη διάσταση.

«Είμαστε απειροελάχιστοι και τυχεροί» – Δύο λάτρεις της επιστήμης απεικόνισαν με πρωτότυπο τρόπο την εξέλιξη του Σύμπαντος στην έρημο Μοχάβι της Νεβάδας

«Είμαστε σαν τις πεταλούδες που φτερουγίζουν για μια μέρα και πιστεύουν ότι είναι για πάντα». Τάδε έφη ο αστροφυσικός Καρλ Σαγκάν, ο οποίος θα μπορούσε να είναι και ο πνευματικός πατέρας του Γουάιλι Οβερστριτ και του Αλεξ Γκόρος, δύο λίγο εκκεντρικών μιλένιαλ Αμερικανών που αποφάσισαν να διηγηθούν την ιστορία του Σύμπαντος, κατασκευάζοντας προσομοιώσεις του χρόνου σε μια αληθινή κλίμακα, στην έρημο Μοχάβι. Το να εξηγήσω το παράδοξο αυτό εγχείρημα είναι ένα εγχείρημα από μόνο του, ωστόσο θα το επιχειρήσω.Ο Γουάιλι και ο Αλεξ γνωρίστηκαν το 2010 όταν δούλευαν στο ίδιο περιοδικό, ο πρώτος στη σύνταξη και ο δεύτερος στο τμήμα βίντεο. Αφού έφυγαν από το περιοδικό, κράτησαν επαφές και κάποια μέρα ο Γουάιλι τηλεφώνησε στον Αλεξ με μια τρελή ιδέα: να κατασκευάσει και έπειτα να βιντεοσκοπήσει βασικές αρχές της επιστήμης. Ο Αλεξ αρχικά δεν κατάλαβε τι εννοούσε, αλλά συμφώνησε. Μέχρι στιγμής έχουν γίνει δύο τέτοια μοντέλα.Το 2015 το δίδυμο βιντεοσκόπησε μια προσομοίωση του Σύμπαντός μας, με πραγματικές σφαίρες που απεικονίζουν πλανήτες, επιχειρώντας έτσι να διορθώσει συχνά λάθη που κάνουμε: ποια είναι η αναλογία Σελήνης και Ηλιου σε σχέση με τη Γη; Πόσο μακριά είναι ο Πλούτωνας; Πότε καλύπτει η Σελήνη τον Ηλιο; Χρησιμοποιώντας το Time Lapse της κάμερας και εκατοντάδες μικρά φωτάκια, κατάφεραν να απεικονίσουν τις τροχιές των πλανητών, σεβόμενοι την πραγματική κλίμακα.

Το δεύτερο έργο τους, με τον τίτλο «To Scale: Time» που ανέβηκε στο YouTube πριν από λίγες εβδομάδες και είναι και το πιο τολμηρό, χρειάστηκε τέσσερα χρόνια για να στηθεί. Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό ταξίδι στον χρόνο, όπου τοποθετώντας φωτάκια κάθε 10 μέτρα σε μια ευθεία γραμμή που εκτείνεται σε 7 χιλιόμετρα, απεικονίζεται η ιστορία του Σύμπαντος. Από τη Μεγάλη Εκρηξη, 13,8 δισ. χρόνια πριν, μέχρι την εμφάνιση του πρώτου homo sapiens 300.000 πριν. Κάθε 10 μέτρα ένα καινούργιο συμβάν το οποίο οπτικοποιείται (πριν από τόσα χρόνια τα ερπετά, οι δεινόσαυροι τότε, ο Νεάντερταλ, η Αναγέννηση και ούτω καθεξής). Το τελευταίο της κομμάτι, η ιστορία του homo sapiens, εκτείνεται σε μόλις μερικά εκατοστά, που αντιστοιχούν σε 300.000 χρόνια. Η ζωή σου, ή η δική μου, δεν θα ήταν παραπάνω από μια κλωστή.

«Δεν είμαστε φτιαγμένοι ώστε να καταλαβαίνουμε τον χρόνο σε τόσο μεγάλη κλίμακα, να αντιλαμβανόμαστε πόσο γηραιό είναι το Σύμπαν. Αν θέλουμε να καταλάβουμε την ιστορία του Σύμπαντος πρέπει να κατασκευάσουμε ένα μοντέλο της ιστορίας του». Αυτά είναι τα λίγο μπερδεμένα λόγια του Γουάιλι καθώς ξεκινάει το βίντεο. «Θέλαμε να απεικονίσουμε την έννοια του χρόνου με τρόπο που ο θεατής να το πάρει μαζί του για όλη του τη ζωή, να έχει μια εικόνα στο μυαλό του ή ένα συναίσθημα στο σώμα του που να του επιτρέπει ανά πάσα στιγμή να πει “Ετσι έφτασα μέχρι εδώ. Αυτός είναι ο χρόνος μου εδώ”», λέει ο Γουάιλι. Με άλλα λόγια, θέλησαν να μετατρέψουν κάτι πολύ τεχνικό και επιστημονικό σε κάτι προσιτό για τον μέσο άνθρωπο. «Το κίνητρο για να φτιάξουμε αυτά τα βίντεο ήταν ότι πιστεύουμε ότι υπάρχει μια έλλειψη ενημέρωσης και παιδείας γύρω από την επιστήμη. Δεν βλέπαμε αυτό που θα θέλαμε να δούμε», λέει ο Αλεξ. Ο κόσμος ανταποκρίνεται, το κανάλι τους στο YouTube μετράει 139.000 ακολούθους με εκατοντάδες σχόλια υποστήριξης, που περιγράφουν την άγνοια που είχαν γύρω από αυτά τα ζητήματα.«Ο κόσμος μας είναι όλο και περισσότερο διχασμένος με διάφορους τρόπους. Συνεπώς είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι βρισκόμαστε όλοι μαζί σε μια περιστρεφόμενη πέτρα και έχουμε πολύ περισσότερα κοινά από όσες έχουμε διαφορές», λέει ο Γουάιλι.Και σ’ αυτούς που πιστεύουν ότι η Γη είναι επίπεδη; «Το ακούω κι αυτό. Εννοώ πως αυτά που παρουσιάζουμε είναι αποδεδειγμένες θεωρίες, αλλά αν για κάποιο λόγο κάποια καινούργια θεωρία μας διαψεύσει, τότε θα το δεχτούμε. Θα είμαστε απογοητευμένοι, αλλά θα το δεχτούμε».

Η Τέταρτη Διάσταση

Κανένας από τους δύο δεν έχει κάνει σπουδές στην επιστήμη. Η επαφή τους με τη φυσική ξεκίνησε, όπως για τους περισσότερους, σε εργαστήρια στο σχολείο, κάνοντας πειράματα. «Επρεπε να φτάσω σχεδόν 30 χρόνων για να ανακαλύψω ότι η επιστήμη είναι κάτι παραπάνω από δεδομένα και αριθμούς, ότι είναι ένα αφήγημα. Αν το δεις υπό αυτό το πρίσμα, μετατρέπεις κάτι τεχνικό όπως την επιστήμη σε κάτι μαγικό, όπως την ιστορία της ύπαρξής μας», λέει ο Γουάιλι. Ετσι δημιουργήθηκε το πρώτο τους εγχείρημα. «Κι έπειτα αποφασίσαμε να κινηματογραφήσουμε την Τέταρτη Διάσταση, τον χρόνο δηλαδή», λέει ο Γουάιλι.«Οταν ξεκινήσαμε το εγχείρημα “To Scale: Time” ανησυχούσαμε ότι οι άνθρωποι αυτό που θα έβλεπαν ως κεντρικό μήνυμα θα ήταν ότι ο χρόνος είναι απέραντος, και κοίτα πόσο μικροί είμαστε και ως εκ τούτου είμαστε ασήμαντοι», λέει ο Γουάιλι και θυμάμαι πως στο βίντεο, όταν τα φώτα έχουν πέσει και μπορούμε να δούμε την κλίμακα σε όλο της το μεγαλείο, 7 χιλιόμετρα από λαμπτήρες, όλη η ιστορία του Σύμπαντος και μερικά εκατοστά της ανθρώπινης ζωής, ο Γουάιλι κλαίει.Στη δική μου περίπτωση, όπως περνάνε οι μαρκίζες που εξηγούν αρχικά τη Μεγάλη Εκρηξη, τα πρώτα κύτταρα, κι έπειτα τους δεινοσαύρους και τα πρώτα ερπετά, την εξέλιξή τους και τον πρώτο άνθρωπο, δεν μπορώ να συγκρατήσω τα δάκρυά μου. Σκέφτομαι, κοίτα τι έπρεπε να συμβεί για να φτάσουμε μέχρι εδώ, να μιλάμε μαζί μεταξύ Αθήνας και Καλιφόρνιας, για φιλοσοφία και επιστήμη.

Γιατί όχι ψηφιακά

«Η αντίδραση του θεατή σε κάτι χειροπιαστό είναι ένας από τους λόγους που θελήσαμε να το κατασκευάσουμε. Γιατί να μην αρκεστούμε σ’ ένα ψηφιακό βίντεο; Γιατί πηγαίνεις σ’ ένα μουσείο αν μπορείς να δεις το έργο και στο Διαδίκτυο;», λέει ο Αλεξ. «Με CGI (Computer Generated Image) δεν καταφέρνεις να εγείρεις τα ίδια συναισθήματα. Εκείνο το βράδυ που με βλέπεις να κλαίω, ήρθε έπειτα από μια έντονη μέρα, ήμουν κουρασμένος και έβλεπα χιλιόμετρα από φώτα», εξηγεί ο Γουάιλι. «Μου εντυπώθηκαν δύο πράγματα στο μυαλό. Πρώτον, συνειδητοποίησα πόσο πολύτιμη είναι η ζωή μου και, δεύτερον, πόσο τυχερός είμαι που μπόρεσα να γεννηθώ. Σκέψου, αν οι δεινόσαυροι είχαν πάρει μαζί τους άλλο ένα είδος ζωής, μπορεί να μην ήμασταν τώρα εδώ», λέει.

Θα σωθεί ο πλανήτης;

Ολα αυτά έρχονται σε μια περίοδο που αναρωτιόμαστε αν οι επιπτώσεις του ανθρώπου στον πλανήτη τον έχουν καταδικάσει σε θάνατο. «Η ιστορία του ανθρώπου στον πλανήτη είναι πολύ μικρή, αν σκεφτείς πότε έγινε η Μεγάλη Εκρηξη και πόσο αργότερα εμφανίστηκε ο άνθρωπος. Οπως επίσης και ο χρόνος που έχει περάσει από τότε που μελετούμε τη φύση και υπάρχει η έννοια της επιστήμης, είναι ελάχιστος. Είμαστε πολύ νέοι σ’ αυτό. Εχω ελπίδα γιατί, ενώ τα πράγματα φαίνονται πολύ άσχημα, έχουμε τη δυνατότητα, εξερευνώντας όλο και περισσότερο τον κόσμο, να σώσουμε τον πλανήτη μας», τονίζει ο Αλεξ.«Αλήθεια, αν οι άνθρωποι κατάφερναν να έχουν μια άλλη εικόνα του εαυτού τους, δηλαδή της θέσης τους στο Σύμπαν, το πόσο απειροελάχιστοι είμαστε αλλά και τυχεροί, ο κόσμος μας θα ήταν διαφορετικός. Δεν ξέρω τι διαφορές θα είχε, αλλά είμαι σίγουρος ότι θα ήταν διαφορετικός. Και αυτός είναι ο στόχος μας: να ελευθερώσουμε στο Σύμπαν μια καινούργια οπτική», λέει ο Γουάιλι. Κυριολεκτικά.Οσο για τις συνθήκες που επικρατούσαν όσο γύριζαν το βίντεο; Υπάρχει ένα ολόκληρο βίντεο από τα παρασκήνια. Για αρχή, πρέπει να ξέρουμε πως όταν αποφάσισαν να γυρίσουν το βίντεο, η σύντροφος του Αλεξ ήταν έγκυος και πολύ κοντά στο να γεννήσει. Εκτός λοιπόν της ανάγκης να βρεθεί μια τεράστια, ξηρή έκταση, σαν έρημος, που να επιτρέπεται η χρήση drone, το μέρος των γυρισμάτων έπρεπε να μην είναι πολύ μακριά από το νοσοκομείο που θα γεννούσε και να έχει καλό σήμα σε περίπτωση που ξεκινούσαν οι ωδίνες.Επειτα είναι και όλες οι άλλες λεπτομέρειες: Αφού εκείνοι και μερικοί φίλοι συναρμολόγησαν περίπου 800 μπαταρίες και φωτάκια, και τα ένωσαν με μικρά ξύλινα κοντάρια, έπρεπε να τα τοποθετήσουν σε απόσταση μερικών μέτρων για 7 χιλιόμετρα, κάνοντας περίπου 800 βαθιά καθίσματα, σε θερμοκρασία 37 βαθμών. «Οταν ρώτησα τη σύντροφό μου αν είναι ΟΚ να φύγω για το γύρισμα, μου απάντησε ότι μπορώ, αλλά πρέπει το βίντεο να είναι τέλειο», θυμάται ο Αλεξ. Καμία πίεση. «Ευτυχώς είμαστε πολύ περήφανοι για το αποτέλεσμα. Αυτός είναι ο λόγος που μας πήρε τόσο χρόνο, γιατί αποφασίσαμε ότι δεν θα κάνουμε συμβιβασμούς. Θέλαμε όλο το κείμενο, όλες οι εικόνες και κάθε φωτάκι να είναι ακριβώς όπως θέλαμε. Σκεφτόμουν πρόσφατα πως ο Σπίλμπεργκ έλεγε ότι για το Jurassic Park δεν υπολόγισε καθόλου τα έξοδα. Εμείς βέβαια δεν είχαμε καθόλου μπάτζετ, αλλά είχαμε χρόνο να αφιερώσουμε», συνεχίζει.Η δουλειά τους μπορεί να υποστηριχθεί μέσω της πλατφόρμας του Patreon, αλλά όπως είναι φυσικό, προς το παρόν δεν καλύπτει τα έξοδά τους. Παρ’ όλα αυτά, μου εξηγούν ότι βρίσκονται σε συζητήσεις για να δημιουργήσουν μια σειρά εκπαιδευτικών κατασκευών για μια ψηφιακή πλατφόρμα. Μιλούν επίσης με σχολεία για την παρουσίαση της δουλειάς του ως εκπαιδευτικό υλικό.

Υπάρχει ζωή αλλού;

Αφού έχω δει το βίντεο και έχω σκεφτεί αφενός πόσο τυχαία είναι η ύπαρξη του ανθρώπου στη Γη, και αφετέρου πόσο εξαρτήθηκε από ανεξάρτητους παράγοντες, αναγκαστικά μου έρχεται στο μυαλό να τους ρωτήσω: «Υπάρχει ζωή και σε άλλους πλανήτες; Τι πιστεύετε;».«Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για το Σύμπαν, άλλο τόσο πιο απίθανο μοιάζει να είμαστε μόνοι μας. Μάλλον υπάρχουν δισεκατομμύρια πολιτισμοί, κι αυτό μόνο στον δικό μας γαλαξία. Φαντάσου στο Σύμπαν»!

https://www.kathimerini.gr/culture/562723960/eimaste-apeiroelachistoi-kai-tycheroi/

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 15, 2023

Μια έκλαμψη ακτίνων γάμμα «χτυπάει» τη Γη.

Το τηλεσκόπιο Integral της ESA (αριστερά) ανιχνεύει τη ισχυρότερη έκρηξη ακτίνων γάμμα, ενώ ο σεισμο-ηλεκτρομαγνητικός δορυφόρος της Κίνας αντιλαμβάνεται την επίδρασή του στην ανώτερη ιονόσφαιρα (καλλιτεχνική άποψη).

Η ισχυρότερη έκλαμψη ακτίνων γάμμα (Gamma-Ray Burst, GRB), που έχει καταγραφεί ποτέ, έπληξε τη Γη δημιουργώντας ερωτήματα για τις συνέπειες που μπορεί να έχει μια έκρηξη αστέρα στον πλανήτη μας.Στις 9 Οκτωβρίου 2022, στις 3:21 μ.μ. ώρα Ελλάδας, μια εξαιρετικά φωτεινή και μακράς διάρκειας έκλαμψη GRB εντοπίστηκε από πολλούς από τους δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη, συμπεριλαμβανομένου του διαστημικού τηλεσκοπίου Integral του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) που ανιχνεύει τέτοιες εκρήξεις.Αυτή η έκρηξη, που ονομάστηκε GRB 221009A, κάθε άλλο παρά συνηθισμένη ήταν. «Ήταν ίσως η πιο φωτεινή έκλαμψη ακτίνων γάμμα που έχουμε εντοπίσει ποτέ», σημειώνει ο Μίρκο Πιερσάντι από το Πανεπιστήμιο της Λ’ Άκουιλα στην Ιταλία, και επικεφαλής συγγραφέας της ομάδας που δημοσιεύει αυτά τα αποτελέσματα σήμερα στο περιοδικό «Nature Communications». Ένας από τους συγγραφείς, ο Πιέτρο Ουμπερτίνι από το Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής στη Ρώμη και κύριος ερευνητής για το όργανο IBIS του Integral τη χαρακτηρίζει ως «την ισχυρότερη» GRB που έχει μετρηθεί ποτέ. Στατιστικά μία έκλαμψη GRB τέτοιου μεγέθους φτάνει στη Γη μόνο μία φορά κάθε 10.000 χρόνια.Αυτή η έκλαμψη ήταν το αποτέλεσμα έκρηξης ενός αστέρα που απέχει σχεδόν δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η έκρηξη ενεργοποίησε τους ανιχνευτές κεραυνών στην Ινδία, πάνω από την οποία καταγράφηκε το απόγειο της GRB. Η ροή φωτονίων τής έκλαμψης φώτιζε την Ευρώπη, την Αφρική, την Ασία και μέρος της Αυστραλίας, ενώ όργανα στη Γερμανία εντόπισαν σημάδια ότι η ιονόσφαιρα της Γης διαταράχθηκε για αρκετές ώρες από την έκρηξη.Η ιονόσφαιρα είναι το στρώμα της ανώτερης ατμόσφαιρας της Γης, σε υψόμετρο από 50 χιλιόμετρα έως 950 χιλιόμετρα, που περιέχει ηλεκτρικά φορτισμένα αέρια (πλάσμα). Η σταθερότητα του ιονισμού της γήινης ατμόσφαιρας διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο για την εξέλιξη και διατήρηση της ζωής. Στη συγκεκριμένη περίπτωση υπήρξε ισχυρή μεταβολή του ηλεκτρικού πεδίου στην επάνω πλευρά της ιονόσφαιρας και αύξηση του ιονισμού στην κάτω πλευρά της ιονόσφαιρας.Η ESA υπογραμμίζει ότι η ανάλυση των επιπτώσεων της έκρηξης θα μπορούσε να δώσει πληροφορίες για τις μαζικές εξαφανίσεις στην ιστορία της Γης. Επίσης, το συγκεκριμένο συμβάν ενισχύει την ιδέα ότι μια έκρηξη αστέρα σουπερνόβα στον δικό μας Γαλαξία μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες, βλάπτοντας το στρώμα του όζοντος και επιτρέποντας στην επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου να φτάσει στην επιφάνεια της Γης.

πηγή: https://www.ertnews.gr/eidiseis/epistimi/eklampsi-aktinon-gamma-xtypaei-ti-gi/ – https://www.science.org/content/article/cosmic-blast-seared-earth-s-atmosphere-2-billion-light-years-away

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 16, 2023

Αποστολή της NASA θέλει να δει τι συνέβη τη στιγμή που γεννήθηκε το Σύμπαν (βίντεο)

Το εικονιζόμενο παρατηρητήριο SPHEREx θα χαρτογραφήσει εκατοντάδες εκατ. γαλαξίες. πηγή φωτό. (CfA)

Ένα νέο διαστημικό παρατηρητήριο θα κάνει προηγμένη κοσμική χαρτογράφηση.Η NASA αποκάλυψε μια σειρά από στοιχεία για την αποστολή Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) που είναι σχεδιασμένη για να πραγματοποιήσει μια μεγάλης έκτασης και λεπτομέρειας χαρτογράφηση του Σύμπαντος. Το διαστημικό παρατηρητήριο της αποστολής θα χαρτογραφήσει και θα συλλέξει στοιχεία από περίπου 450 εκατ. γαλαξίες καθώς και από περίπου 100 εκατ. άστρα που βρίσκονται στο δικό μας γαλαξία.Σύμφωνα με τα στελέχη της NASA η αποστολή θα παρέχει έναν άνευ προηγουμένου γαλαξιακό χάρτη, με «δακτυλικά αποτυπώματα» από τις πρώτες στιγμές της ιστορίας του Σύμπαντος. Η αποστολη θα προσφέρει επίσης νέα στοιχεία για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης: Τι έκανε το Σύμπαν να διασταλεί τόσο γρήγορα, λιγότερο από ένα νανοδευτερόλεπτο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Μάλιστα η αποστολή θα αναζητήσει σε περιοχές του γαλαξία μας όπου γεννιούνται νέα άστρα αλλά και σε αστρικούς δίσκους ύλης που δημιουργούνται πλανήτες ίχνη νερού και οργανικών μορίων που είναι απαραίτητα για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε εδώ στη Γη. Επίσης η αποστολή θα υποδείξει στόχους για περαιτέρω μελέτη από άλλα τηλεσκόπια ή ερευνητικές αποστολές και προγράμματα. Η εκτόξευση του παρατηρητηρίου μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με την NASA το ερχόμενο καλοκαίρι αλλά δεν έχει ακόμη οριστεί συγκεκριμένη ημερομηνία.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1536853/apostoli-tis-nasa-thelei-na-dei-ti-symvainei-ti-stigmi-poy-gennithike-to-sympan-vinteo/

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 20, 2023

Τύχη, Θεός και Πολυσύμπαν.

Είναι το σύμπαν ρυθμισμένο έτσι ώστε να εμφανιστεί σ’ αυτό τη ζωή; Υπάρχουν 3 απαντήσεις σ’ αυτό το ερώτημα. Οι δύο από αυτές δεν ανήκουν στην επιστήμη της Φυσικής, αλλά σε κάτι άλλο που θα μπορούσαμε ίσως να το ονομάσουμε … «αστροθεολογία».

Σύμφωνα με την επονομαζόμενη ανθρωπική αρχή, το σύμπαν δημιουργήθηκε και ρυθμίστηκε με ακρίβεια, έτσι ώστε να υπάρξει ζωή και συνείδηση πάνω στον πλανήτη Γη. Το Σύμπαν δηλαδή είναι αυτό που είναι, διότι αν δεν ήταν … τότε και εμείς δεν θα είμασταν εδώ για να το παρατηρούμε και να κάνουμε αυτούς τους προβληματισμούς. (για την ακρίβεια υπάρχουν δυο διατυπώσεις της ανθρωπικής αρχής – η ισχυρή και η ασθενής). Επομένως οι τιμές των σταθερών της Φυσικής, όπως, η σταθερά της παγκόσμιας έλξης, η σταθερά λεπτής υφής ή οι μάζες των κουάρκ κ.λπ, είναι αυτές που είναι, διότι αν ήταν διαφορετικές δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν οι πυρήνες των ατόμων. Αλλά, ακόμη κι αν αυτό συνέβαινε, δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν τα άστρα ή δεν θα γινόταν η σύνθεση των στοιχείων που είναι απαραίτητα για την ζωή.

Συχνά υποστηρίζεται ότι η ύπαρξή μας στο σύμπαν δεν είναι τυχαία και ότι το σύμπαν διαθέτει μια «λεπτή ρύθμιση (fine tuning)» ώστε να εμφανιστεί σ’ αυτό ζωή. Τι εννοούμε όμως πραγματικά με τον όρο λεπτή ρύθμιση; Η λεπτή ρύθμιση οφείλεται σε ένα νέο (άγνωστο) σύνολο νόμων της φύσης ή σε κάτι υπερφυσικό; Μπορεί η Φυσική να απαντήσει πραγματικά σε αυτό το ερώτημα με επιστημονικό τρόπο; Ή μήπως δημιουργούμε μια ιστορία που δεν υπάρχει;Πολλοί θεωρητικοί φυσικοί υποστηρίζουν ακόμα και στις δημοσιεύσεις τους σε επιστημονικά περιοδικά ό,τι το σύμπαν είναι λεπτά ρυθμισμένο ώστε να εμφανιστεί σ’ αυτό ζωή. Αν κοιτάξετε τις σταθερές της φύσης, όπως τη μάζα του ηλεκτρονίου και των κουάρκ, την σταθερά της λεπτής υφής, και πολλές άλλες σταθερές που χρησιμοποιούν οι φυσικοί για να περιγράψουν τα φυσικά φαινόμενα, συνειδητοποιείτε ότι οι τιμές τους είναι τέτοιες που αν κάποια από αυτές τροποποιηθεί έστω και λίγο, η ζωή στο σύμπαν δεν θα ήταν δυνατή. Επομένως, το σύμπαν ή μάλλον οι τιμές των σταθερών της φύσης, πρέπει να είναι ρυθμισμένες με εξαιρετική ακρίβεια έτσι ώστε να εμφανιστεί η ζωή.Σκεφτόμαστε, άρα υπάρχουμε. Επομένως, υπάρχει μία τουλάχιστον περίπτωση «ευφυούς» ζωής στο σύμπαν μας. Γι αυτό πολλοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι ζούμε σε ένα σύμπαν τέλεια ρυθμισμένο για να εμφανιστεί ζωή. Υιοθετώντας μια τέτοια άποψη, υπάρχουν τρεις πιθανότητες:
(1) Η εμφάνιση της ζωής είναι απλώς μια σύμπτωση – δηλαδή, το σύμπαν είναι αυτό που είναι, και εμείς είμαστε αυτοί που αφηγούμαστε την ιστορία του μετρώντας τις σταθερές της φύσης.
(2) υπάρχει ένας «ρυθμιστής (fine-tuner)» – αυτό που αποκαλείται «fine-tuner» εξαρτάται από εσάς, είτε πρόκειται για Θεό είτε για πανψυχισμό,- και ο σκοπός του σύμπαντος είναι εμφανιστεί έξυπνη ζωή
(3) Ζούμε σε ένα πολυσύμπαν, και το σύμπαν μας τυχαίνει να είναι εκείνο όπου τα πράγματα λειτουργούν με τέτοιο τρόπο ώστε να υπάρχει ζωή. Με άλλα λόγια, αν είστε άθεος, καλύτερα να αγκαλιάσετε το πολυσύμπαν.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθεμία από αυτές τις τρεις δυνατότητες, ξεκινώντας από τις δύο τελευταίες. Σκεφτείτε τη δεύτερη επιλογή, ότι υπάρχει ένας ρυθμιστής (fine-tuner). Το πρόβλημα με αποδοχή κάποιου είδους συντονιστή, είτε πρόκειται για Θεό είτε για πανψυχισμό, είναι ότι δεν μπορεί να αποδειχθεί. Επομένως, πρέπει να το λάβουμε αυτό ως Άρθρο Πίστης. Αυτή είναι μια προσωπική επιλογή, αλλά δεν είναι πολύ χρήσιμη επιστημονικά, ακόμα κι αν είναι καταπραϋντική ψυχολογικά.

Ένα πολυσύμπαν προβλημάτων

Δεδομένου ότι η δεύτερη επιλογή δεν μπορεί να αποδειχθεί επιστημονικά, πολλοί φυσικοί ασπάζονται την τρίτη επιλογή, το πολυσύμπαν. Αν ανάγεις το ζήτημα των τιμών των θεμελιωδών σταθερών σε μια κοσμική λοταρία, τότε ουσιαστικά ωθείς το πρόβλημα στις πιθανότητες. Υπάρχει ένα ιλιγγιωδώς τεράστιο πλήθος πιθανών συμπάντων εκεί έξω, το καθένα με διαφορετικές τιμές των σταθερών της φύσης. Και το δικό μας τυχαίνει να είναι εκείνο όπου έχουν ακριβώς τις κατάλληλες τιμές…

… ώστε να υπάρχουν άστρα, πλανήτες και για να εμφανιστεί ζωή τουλάχιστον στον δικό μας πλανήτη, ενδεχομένως και σε πολλούς άλλους. Η θεωρία του πολυσύμπαντος υποθέτει σιωπηρά ότι υπάρχει κάποιο είδος μεθόδου μέτρησης για τον προσδιορισμό των διαφορετικών πιθανοτήτων, ώστε να υπάρχουν σύμπαντα με διαφορετικές θεμελιώδεις σταθερές, παρόλο που δεν έχουμε ιδέα πώς να κάνουμε αυτή τη σύγκριση.Επίσης, το πολυσύμπαν βασίζεται σε παραδοχές υποθέσεων που είναι δύσκολο να αποδειχθούν πειραματικά, είτε πρόκειται για την θεωρία χορδών είτε για την πληθωριστική κοσμολογία, είτε για συνδυασμό των δύο. Στην απλούστερη μορφή του, το πολυσύμπαν προέρχεται από ένα πεδίο που ονομάζεται inflaton, το οποίο υποτίθεται ότι πυροδότησε μια εκθετικά γρήγορη και πολύ βραχύβια περίοδο κοσμικής διαστολής στο αρχέγονο σύμπαν. Η πληθωριστική διαστολή λύνει μερικά από τα αινίγματα της κοσμολογίας (χωρίς να χρειάζεται θεωρητική βοήθεια από την εξωτική φυσική της θεωρίας χορδών), αλλά το κάνει με το τίμημα της επίκλησης μιας φυσικής που δεν είμαστε σίγουροι ότι υπάρχει (δηλαδή, το πολυσύμπαν).Ακόμα κι αν η θωρία του πληθωρισμού είναι το σωστό μοντέλο για το αρχέγονο σύμπαν, και θα μπορούσε να είναι, προκύπτει το πρόβλημα ότι δεν θα μπορέσουμε ποτέ να μάθουμε αν το πολυσύμπαν υπάρχει ή όχι, δεδομένου ότι τα άλλα σύμπαντα βρίσκονται έξω από τη φούσκα πληροφοριών που ονομάζουμε κοσμικό ορίζοντα. Έτσι, στην πράξη, το πολυσύμπαν ισοδυναμεί με μια λύση του προβλήματος της λεπτής ρύθμισης που δεν διαφέρει και τόσο από τις υπερφυσικές ή πανψυχικές προτάσεις της δεύτερης περίπτωσης – κάτι που πάλι μπορεί να ισχύει αλλά δεν μπορεί να αποδειχθεί επιστημονικά. Το πολυσύμπαν είναι ένα αντικείμενο πίστης. Η δυσκολότερη πρόκληση στην θεωρητική φυσική είναι να διακρίνει κανείς μεταξύ της γοητείας μιας όμορφης ιδέας και του τι είναι αυτό που της λείπει ώστε να ανήκει στον πραγματικό κόσμο.Δεν υπάρχει πρόβλημα λεπτής ρύθμισηςΑυτό μας οδηγεί στην πρώτη επιλογή για το πρόβλημα της λεπτής ρύθμισης, η οποία μας λέει απλά ότι δεν υπάρχει πρόβλημα ρύθμισης. Αν ακολουθήσουμε μια ιστορική προσέγγιση για το πώς σχηματίστηκε η τρέχουσα φυσική εικόνα του σύμπαντος, συνειδητοποιούμε ότι οι σταθερές της φύσης είναι παράμετροι που υπολογίζονται πειραματικά και χρησιμοποιούνται για να δημιουργήσουμε μοντέλα που περιγράφουν αυτό που βλέπουμε. Μετράμε τη μάζα και το φορτίο του ηλεκτρονίου ή την ισχύ της ισχυρής πυρηνικής δύναμης ή τις μάζες των κουάρκ και στη συνέχεια χρησιμοποιούμε αυτές τις τιμές σε μοντέλα που περιγράφουν πώς αλληλεπιδρούν τα σωματίδια και τα διάφορα αντικείμενα μεταξύ τους. Είναι προφανές —και μάλλον δεν προκαλεί έκπληξη— ότι ο μόνος λόγος που μπορούμε να μετρήσουμε αυτές τις τιμές είναι επειδή υπάρχουμε.Αυτή η προσπάθεια ήταν απίστευτα επιτυχημένη και μας παρέχει μια μεγάλη εικόνα του φυσικού σύμπαντος. Αλλά πουθενά στο εννοιολογικό πλαίσιο της Φυσικής δεν προτείνεται η αναγκαιότητα να εξηγήσουμε τις τιμές των σταθερών της φύσης με κάποιο είδος προβλεπτικού μοντέλου. Στην πραγματικότητα, αν το σκεφτούμε λίγο, αντιλαμβανόμαστε ότι ένα τέτοιο εγχείρημα είναι θεμελιωδώς αδύνατο. Οποιοδήποτε μοντέλο του φυσικού σύμπαντος πρέπει να ξεκινά με κάποια τιμή μιας παραμέτρου που καθορίζει την ενεργειακή κλίμακα στην οποία λειτουργεί αυτό το μοντέλο.Για παράδειγμα, στη θεωρία χορδών η ελεύθερη παράμετρος είναι η λεγόμενη τάση χορδής, που μας λέει ουσιαστικά την ενέργεια ανά μονάδα μήκους της θεμελιώδους χορδής (που παρεμπιπτόντως είναι τεράστια – αντιστοιχεί στην δύναμη Planck: $F_{p}=E_{p}/\ell_{p}=1,2 \times 10^{44}\, N$ ).
Τότε μπορεί κανείς να ρωτήσει: Γιατί όμως αυτή η τιμή και όχι άλλη; Και η απάντηση συνήθως είναι: «Επειδή αυτή είναι η ενέργεια Planck ανά μήκος Planck, και τίποτα άλλο δεν θα μπορούσε να ταιριάξει εδώ». Αλλά αυτό δεν είναι στην πραγματικότητα μια απάντηση. Είναι μια υπόθεση ότι εδώ σταματά η Φυσική όπως την ξέρουμε. Δεν είναι, και δεν μπορεί να είναι, μια θεμελιώδης πρόβλεψη «πρώτων αρχών», επειδή κάθε μοντέλο βασίζεται σε ένα εννοιολογικό πλαίσιο που πρέπει να έχει ένα σημείο εκκίνησης.

Αστροθεολογία.

Λοιπόν, είναι το σύμπαν τέλεια ρυθμισμένο για τη ζωή; Δεδομένου ότι δεν έχουμε στοιχεία για ζωή αλλού και ότι είναι εννοιολογικά αδύνατο στη Φυσική να υπολογίσουμε τις φυσικές σταθερές από «πρώτες αρχές» χωρίς άλλες ενσωματωμένες υποθέσεις, φαίνεται ότι oι απαντήσεις στο πρόβλημα της «λεπτής ρύθμισης» που περιέχουν είτε έναν ρυθμιστή ή το πολυσύμπαν δίνουν στη Φυσική θεολογικά χαρακτηριστικά. Αλλά τότε παύει να είναι η πραγματική Φυσική όπως την ξέρουμε, αλλά … «αστροθεολογία».
διαβάστε περισσότερα στο άρθρο του Marcelo Gleiser με τίτλο: Is the Universe fine-tuned for life?

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 25, 2023

Ανιχνεύθηκε ένα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας σωματίδιο κοσμικών ακτίνων.

Οι αστρονόμοι εντόπισαν ένα σπάνιο, εξαιρετικά υψηλής ενέργειας σωματίδιο που έφτασε στη Γη από το διάστημα. Ονομάζεται Αματαράσου, από την θεά του ήλιου της ιαπωνικής μυθολογίας, και σύμφωνα με τους ειδικούς είναι μια από τις πιο υψηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες που έχουν ανιχνευτεί ποτέ. Η προέλευσή του παραμένει άγνωστη, ωστόσο οι ειδικοί πιστεύουν ότι ενδεχομένως να προήλθε από ένα ιδιαίτερα ισχυρό κοσμικό γεγονός, πολύ μεγαλύτερο από την έκρηξη ενός άστρου.«Πράγματα που οι άνθρωποι θεωρούν ότι έχουν ενέργεια, όπως για παράδειγμα μια σουπερνόβα, δεν έχουν επαρκή ενέργεια για να δημιουργήσουν κάτι τέτοιο. Απαιτούνται τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πολύ υψηλά μαγνητικά πεδία, για να περιορίσουν το σωματίδιο ενώ αυτό επιταχύνεται» λέει ο Τζον Μάθιους, καθηγητής του πανεπιστημίου της Γιούτα στις ΗΠΑ.Το σωματίδιο Αματαράσου είχε ενέργεια που ξεπερνάει τα 240×10¹⁸ eV ή 240 EeV (exa-electron volts), εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τα σωματίδιο που κατάφερε να δημιουργήσει ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων – ο πιο ισχυρός επιταχυντής του πλανήτη. Στην παγκόσμια κατάταξη βρίσκεται στη δεύτερη θέση, αμέσως μετά το σωματίδιο «Oh-My-God» (Ω, Θεέ μου), που ανιχνεύτηκε το 1991 με ενέργεια 320 EeV.O Toshihiro Fujii, αναπληρωτής καθηγητής του Μητροπολιτικού Πανεπιστημίου της Οσάκα στην Ιαπωνία, δήλωσε: «Όταν ανακάλυψα για πρώτη φορά αυτή την κοσμική ακτίνα υπερ-υψηλής ενέργειας, θεώρησα ότι επρόκειτο για λάθος, καθώς έδειχνε επίπεδα ενέργειας που δεν έχουμε ξαναδεί τις τελευταίες τρεις δεκαετίες»Όταν αυτές οι κοσμικές ακτίνες μπαίνουν στην ατμόσφαιρα της Γης δημιουργούν μια δευτερεύουσα αλληλουχία σωματιδίων και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το σωματίδιο Αματεράσου εντόπισε το τηλεσκόπιο Array του αστεροσκοπείου της Utah.Το μυστηριώδες αυτό κοσμικό φαινόμενο φαίνεται ότι προήλθε από το Τοπικό Κενό (Local Void), μια άδεια περιοχή του διαστήματος που συνορεύει με τον γαλαξία μας.
«Τέτοια σωματίδια είναι τόσο υψηλής ενέργειας, που δεν θα πρέπει να επηρεάζονται από γαλακτικά και εξω-γαλακτικά μαγνητικά πεδία. Θα πρέπει να μπορείς να δείξεις από πού προήλθαν. Αλλά στην περίπτωση του “Oh-My-God” αλλά και του νέου αυτού σωματιδίου, ακολουθείς την πορεία του και βρίσκεις την πηγή του αλλά δεν υπάρχει τίποτα τόσο υψηλής ενέργειας εκεί, που θα μπορούσε να το έχει παραγάγει. Αυτό είναι το μυστήριο αυτής της υπόθεσης. Τι συμβαίνει τελικά;» τονίζει χαρακτηριστικά ο Μάθιους.Οι ειδικοί του χώρου ελπίζουν ότι το σωματίδιο Αματεράσου θα ανοίξει το δρόμο για νέες έρευνες, που ενδεχομένως να ρίξουν φώς στα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας σωματίδια και την προέλευσή τους.O καθηγητής Τζον Μπελζ, του πανεπιστημίου της Γιούτα, υπογραμμίζει με τη σειρά του ότι τα κοσμικά αυτά γεγονότα φαίνεται πως προέρχονται από διαφορετικά σημεία του ουρανού. «Δεν είναι μια μυστηριώδης πηγή» είπε ο καθηγητής, εξηγώντας ότι ακριβώς επειδή δεν υπάρχει μια συμβατική εξήγηση εξετάζονται και ορισμένες «τρελές ιδέες».

πηγή: https://www.cnn.gr/kosmos/story/393213/ti-sto-kalo-symvainei-eksairetika-ypsilis-energeias-somatidio-provlimatizei-tous-eidikoys – https://www.theguardian.com/science/2023/nov/24/amaterasu-extremely-high-energy-particle-detected-falling-to-earth

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 2

Η ζωή λίγα δευτερόλεπτα μετά την Μεγάλη Έκρηξη.

Η θεμελιώδης μονάδα της ζωής, το κύτταρο.

Η ζωή εμφανίστηκε στη Γη εδώ και περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό ισοδυναμεί σχεδόν με το ένα τρίτο της ηλικίας του σύμπαντος (13,77 δισεκατομμύρια χρόνια). Είναι προφανές ότι εφόσον η ζωή εμφανίστηκε στη Γη, θα μπορούσε να είχε εμφανιστεί οπουδήποτε. Κι αν θεωρήσουμε ευρύτερους ορισμούς της ζωής, θα ήταν δυνατή η εμφάνιση κάποιου είδους ζωής ακόμα και λίγα δευτερόλεπτα μετά την Μεγάλη Έκρηξη.Για να εξερευνήσουμε την εμφάνιση και την προέλευση της ζωής, πρέπει πρώτα να την ορίσουμε. Υπάρχουν πάνω από 200 δημοσιευμένοι ορισμοί, γεγονός που δείχνει πόσο δύσκολο είναι να αντιμετωπιστεί αυτή η έννοια. Για παράδειγμα, είναι ζωντανοί οι ιοί; Αναπαράγονται, αλλά χρειάζονται έναν ξενιστή για να το κάνουν. Τι ισχύει για τα πράιον (prions), τις παθογόνες πρωτεϊνικές δομές; Οι συζητήσεις συνεχίζουν να στροβιλίζονται για τη γραμμή μεταξύ ζωής και μη ζωής. Αλλά για τους σκοπούς μας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν εξαιρετικά ευρύ, αλλά πολύ χρήσιμο ορισμό: Η ζωή είναι όλα όσα υπόκεινται στη δαρβινική εξέλιξη.Σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό, η ζωή στη Γη προέκυψε πριν από τουλάχιστον 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Μέχρι τότε, οι μικροσκοπικοί οργανισμοί ήταν ήδη αρκετά εξελιγμένοι ώστε να αφήνουν πίσω τους ίχνη των δραστηριοτήτων τους που παραμένουν μέχρι σήμερα. Αυτοί οι οργανισμοί έμοιαζαν πολύ με τους σύγχρονους: Χρησιμοποιούσαν το DNA για την αποθήκευση πληροφοριών, το RNA για να μεταγράψει αυτές τις πληροφορίες σε πρωτεΐνες και τις πρωτεΐνες να αλληλεπιδράσουν με το περιβάλλον και να δημιουργηθούν αντίγραφα του DNA. Αυτός ο συνδυασμός τριών κατευθύνσεων επιτρέπει σε αυτές τις ομάδες χημικών ουσιών να βιώσουν τη δαρβινική εξέλιξη.Αλλά αυτά τα μικρόβια δεν έπεσαν απλώς από τον ουρανό. αλλά εξελίχθηκαν από κάτι. Κι αν η ζωή είναι κάτι που εξελίσσεται, τότε θάπρεπε να προϋπήρχε μια απλούστερη εκδοχή ζωής που εμφανίστηκε νωρίτερα στο παρελθόν της Γης. Ορισμένες θεωρίες υποθέτουν ότι τα πρώτα αυτοαναπαραγόμενα μόρια, και ως εκ τούτου η απλούστερη δυνατή μορφή ζωής στη Γη, θα μπορούσε να είχε προκύψει όταν ψύχθηκαν οι ωκεανοί, πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια.Και η Γη μπορεί να μην ήταν μόνη – ο Άρης και η Αφροδίτη είχαν παρόμοιες συνθήκες εκείνη την εποχή, οπότε αν η ζωή εμφανιζόταν εδώ, μπορεί να είχε εμφανιστεί και εκεί.

H πρώτη ζωή ανάμεσα στα άστρα

Αλλά ο ήλιος δεν ήταν το πρώτο άστρο όπου ξεκίνησε η σύντηξη του υδρογόνου. Και ο ίδιος είναι το προϊόν μιας μακράς σειράς άστρων προηγούμενων γενεών. Η ζωή όπως την ξέρουμε απαιτεί μερικά βασικά στοιχεία: υδρογόνο, οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο και φώσφορο. Με εξαίρεση το υδρογόνο, το οποίο εμφανίστηκε τα πρώτα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όλα αυτά τα στοιχεία δημιουργούνται στο εσωτερικό των άστρων κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους. Έτσι, μετά από μία ή δύο γενιές άστρων που ζουν και πεθαίνουν, παράγοντας τα στοιχεία που εξαπλώνονται στον ευρύτερο γαλαξία, θα μπορούσε να εμφανιστεί ζωή στο σύμπαν, σαν αυτή που αναπτύχθηκε στη Γη.Αυτός ο προβληματισμός μας οδηγεί στην υπόθεση ότι η πιθανή πρώτη εμφάνιση της ζωής θα μπορούσε να έχει συμβεί πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η εποχή στην ιστορία του σύμπαντος είναι γνωστή ως κοσμική αυγή, όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα άστρα. Οι αστρονόμοι δεν είναι ακριβώς σίγουροι πότε έλαβε χώρα αυτή η μετασχηματιστική εποχή, αλλά ήταν κάπου μεταξύ μερικών εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Με την εμφάνιση αυτών των άστρων, ήταν δυνατή και η δημιουργία των απαραίτητων στοιχείων για την ζωή.

Έτσι, η ζωή όπως την ξέρουμε – χτισμένη σε αλυσίδες άνθρακα, χρησιμοποιώντας οξυγόνο για τη μεταφορά ενέργειας και βυθισμένη σε ένα λουτρό υγρού νερού – μπορεί να είναι πολύ, πολύ παλαιότερη από τη Γη. Ακόμη και άλλες υποθετικές μορφές ζωής που βασίζονται σε εξωτικές βιοχημείες απαιτούν ένα παρόμοιο μείγμα στοιχείων. Για παράδειγμα, κάποια εξωγήινη ζωή θα μπορούσε να χρησιμοποιεί πυρίτιο αντί για άνθρακα ως βασικό δομικό στοιχείο ή να χρησιμοποιεί μεθάνιο αντί για νερό ως διαλύτη. Aυτά τα στοιχεία πρέπει να προέρχονται από το κάπου, και αυτό κάπου βρίσκεται στους πυρήνες των άστρων. Χωρίς άστρα, δεν μπορείτε να έχετε ζωή με βάση τα χημικά στοιχεία της ζωής.

Η πρώτη ζωή στο σύμπαν (ιδέες για μυθιστορήματα επιστημονικής φαντασίας)

Το «Μαύρο Σύννεφο» είναι ένα μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας που κυκλοφόρησε το 1957. Το έγραψε ο Fred Hoyle, ένας από τους σημαντικότερους αστροφυσικούς του 20ου αιώνα. Περιγράφει την προσέγγιση ενός τεράστιου αστρικού νέφους στο πλανητικό μας σύστημα που αρχικά, καλύπτει το φως του ήλιου προκαλώντας σκοτάδι, που έχει ως αποτέλεσμα τεράστιες καταστροφές στη γη. Το σύννεφο εμφανίζει κάποιες περίεργες ιδιότητες – για παράδειγμα όταν προσέγγιζε το πλανητικό μας σύστημα μείωσε την ταχύτητα του ή επέτρεπε συγκεκριμένα ραδιοφωνικά μήκη κύματος να το διαπεράσουν – και τελικά αποδεικνύεται ότι διαθέτει ανώτερη νοημοσύνη!! Οι επιστήμονες καταφέρνουν να έρθουν σε επικοινωνία μ’ αυτή την εξωτική μορφή ζωής και να «συζητήσουν» διάφορα θέματα… [Η οντολογία ενός εξωγήινου – Το «Μαύρο Σύννεφο» του Fred Hoyle].

Αλλά ίσως είναι δυνατόν να έχουμε ζωή και χωρίς χημεία. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς θα μπορούσαν να είναι τέτοιου είδους ζωντανά πλάσματα. Αλλά αν πάρουμε τον ευρύ μας ορισμό – ότι η ζωή είναι οτιδήποτε υπόκειται σε εξέλιξη – τότε δεν χρειάζονται χημικά στοιχεία για να δημιουργηθεί ζωή. Σίγουρα, η χημεία είναι ένας βολικός τρόπος αποθήκευσης πληροφοριών, ανταλλαγής ενέργειας και αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον, αλλά υπάρχουν και άλλες θεωρητικές εναλλακτικές προτάσεις.Για παράδειγμα, το 95% του ενεργειακού περιεχομένου του σύμπαντος είναι άγνωστο στους φυσικούς – κυριολεκτικά βρίσκεται πέρα από τα γνωστά στοιχεία του περιοδικού πίνακα. Οι επιστήμονες δεν έχουν ιδέα από τι αποτελούνται αυτά τα μυστηριώδη συστατικά του σύμπαντος, γνωστά ως σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.Ίσως υπάρχουν πρόσθετες δυνάμεις της φύσης που λειτουργούν μόνο με τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια. Ίσως υπάρχουν πολλά «είδη» σκοτεινής ύλης – ένας ολόκληρος «περιοδικός πίνακας με στοιχεία της σκοτεινής ύλης». Ποιός ξέρει τι αλληλεπιδράσεις και ποιά σκοτεινή χημεία εκτυλίσσεται στις τεράστιες εκτάσεις ανάμεσα στα άστρα; Η υποθετική «σκοτεινή ζωή» μπορεί να εμφανίστηκε στο εξαιρετικά πρώιμο σύμπαν, πολύ πριν από την εμφάνιση των πρώτων άστρων, τροφοδοτούμενη και μεσολαβούμενη από δυνάμεις που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη.Οι δυνατότητες εμφάνισης αρχέγονης ζωής μπορεί να γίνουν ακόμα πιο περίεργες. Μερικοί φυσικοί έχουν υποθέσει ότι στις πρώτες στιγμές της Μεγάλης Έκρηξης, οι δυνάμεις της φύσης ήταν τόσο ακραίες και τόσο εξωτικές που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη πολύπλοκων δομών. Για παράδειγμα, αυτές οι δομές θα μπορούσαν να ήταν κοσμικές χορδές, οι οποίες είναι πτυχώσεις στο χωροχρόνο, αγκυρωμένες από μαγνητικά μονόπολα. Με επαρκή πολυπλοκότητα, αυτές οι δομές θα μπορούσαν να έχουν αποθηκευμένες πληροφορίες. Θα υπήρχε άφθονη διαθέσιμη ενέργεια και αυτές οι δομές θα μπορούσαν να αυτοαναπαραχθούν, επιτρέποντας τη Δαρβινική εξέλιξη.Οποιαδήποτε πλάσματα υπήρχαν σε αυτές τις συνθήκες θα είχαν ζήσει και πεθάνει εν ριπή οφθαλμού, ολόκληρη η ιστορία τους θα διαρκούσε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο – αλλά για αυτά θα ήταν μια ολόκληρη ζωή.

πηγή: https://www.space.com/life-possible-seconds-after-big-bang

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 15

«Μεγάλος Δακτύλιος» και «Γιγάντιο Τόξο» εναντίον Κοσμολογικής Αρχής.

Πριν από δυο χρόνια είχε ανακαλυφθεί μια τεράστια δομή γαλαξιών σε σχήμα τόξου με εύρος 3,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Χτες, στην 243η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας (AAS) στη Νέα Ορλεάνη, ανακοινώθηκε η ανακάλυψη μιας νέας μεγάλης δομής γαλαξιών σε σχήμα δακτυλίου, με εύρος 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

big-ring-figure-2.xc40606d9-1.webp?w=740

Καλλιτεχνική απεικόνιση των θέσεων στον ουρανό του Μεγάλου Δακτυλίου (μπλε χρώμα) και του Γιγαντιαίου Τόξου (κόκκινο). Βρίσκονται κοντά στον αστερισμό του Βοιώτη.

Σύμφωνα με την κοσμολογική αρχή, τον ακρογωνιαίο λίθο της σύγχρονης Κοσμολογίας, το σύμπαν όσον αφορά την κατανομή της ύλης σε μεγάλες κλίμακες είναι ομοιογενές (φαίνεται το ίδιο σε κάθε σημείο) και ισότροπο (φαίνεται το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις). Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι το σύμπαν εμφανίζει τέλεια ομοιογένεια και ισοτροπία.Το κοντινό σύμπαν ως προς τα άστρα και τους γαλαξίες είναι εξαιρετικά ανομοιογενές, σε σχέση με το ομαλά κατανεμημένο «ρευστό» σταθερής πυκνότητας που θεωρούμε όταν εξετάζουμε την εξέλιξη του σύμπαντος ως σύνολο. Επιπλέον, σε μεγαλύτερες κλίμακες φαίνεται ότι οι γαλαξίες δεν κατανέμονται ομοιόμορφα στον χώρο, αλλά έχουν την τάση να σχηματίζουν σμήνη και να διατάσσονται σε τεράστιες δομές με μεγάλα κενά μεταξύ τους. Η σμηνοποίηση των γαλαξιών και οι δομές μεγάλης κλίμακας αποτελούν έναν ερευνητικό τομέα της σύγχρονης κοσμολογίας που συνδέεται με την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.Η μεγαλύτερη δομή που έχουν εντοπίσει οι αστρονόμοι είναι ένα υπερσμήνος γαλαξιών που ονομάζεται Μέγα Τείχος Ηρακλή – Βόρειου Στέφανου (Hercules-Corona Borealis Great Wall), με εύρος περίπου 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός – συγκριτικά, το παρατηρήσιμο σύμπαν έχει διάμετρο περίπου 93 δισεκατομμύρια έτη φωτός). Ανακαλύφθηκαν κι άλλες τέτοιες, αλλά μικρότερες δομές, όπως για παράδειγμα, το Μέγα Τείχος του Sloan, με εύρος περίπου 1,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός ή το Τείχος του Νότιου Πόλου, με εύρος 1,4 δισεκατομύρια έτη φωτός.Μια νέα δομή μεγάλης κλίμακας στο σύμπαν ανακαλύφθηκε από την Alexia Lopez, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Κεντρικού Lancashire (UCLan). Πρόκειται για έναν τεράστιο δακτύλιο γαλαξιών με διάμετρο 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός, που απέχει 9,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Δεν είναι ορατός δια γυμνού οφθαλμού, αλλά αν ήταν ορατός θα είχε περίπου 15 φορές το μέγεθος της Σελήνης. Οι αστρονόμοι τον ονόμασαν Μεγάλο Δακτύλιο.
Η ίδια φοιτήτρια πριν δύο χρόνια είχε ανακαλύψει το Γιγάντιο Τόξο – μια ακόμα μεγαλύτερη δομή γαλαξιών με εύρος 3,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός.Ενώ ο Μεγάλος Δακτύλιος φαίνεται ως ένας σχεδόν τέλειος δακτύλιος στον ουρανό, η ανάλυση δείχνει ότι έχει μάλλον σχήμα σπειρώματος – κάτι σαν τιρμπουσόν – με το μπροστινό μέρος του στραμμένο προς την Γη.Το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας βασίζεται στην κοσμολογική αρχή, θεωρώντας την δομή του σύμπαντός μας ισότροπη και ομοιογενή στις μεγαλύτερες κλίμακες. Έτσι, η επιβεβαίωση της ομοιογένειας είναι επιτακτική. Σήμερα θεωρούμε ότι η κλίμακα της ομοιογένειας είναι περίπου 1,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Ο Μεγάλος Δακτύλιος (και το Γιγάντιο Τόξο) της Lopez, με εύρος 1,3 και 3,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός, αντίστοιχα, ξεπερνούν το όριο της ομοιογένειας. Ωστόσο, δεν είναι σαφές αν αυτό αποτελεί ένδειξη μεγαλύτερης τάσης στη κατανομή δομών μεγάλης κλίμακας.Οι αστρονόμοι (προς το παρόν) δεν γνωρίζουν κάποιον μηχανισμό που θα μπορούσε να παράγει τις δομές του Μεγάλου Δακτυλίου και του κοντινού του Γιγαντιαίου Τόξου. Ίσως ο Μεγάλος Δακτύλιος να σχετίζεται με τις Βαρυονικές Ακουστικές Ταλαντώσεις (BAOs). Τα BAOs προκύπτουν από κύματα ύλης στο αρχέγονο σύμπαν και σήμερα θα πρέπει να εμφανίζονται, στατιστικά τουλάχιστον, ως σφαιρικά κελύφη στη διάταξη των γαλαξιών. Όμως ο Μεγάλος Δακτύλιος είναι πολύ μεγάλος και δεν είναι σφαιρικός.Αν οι δομές μεγάλης κλίμακας αποδεικνύουν ότι η σημερινή Κοσμολογία είναι ανεπαρκής, τότε υπάρχουν ορισμένες υποδείξεις για την βελτίωσή της. Μία πρόταση είναι οι κοσμικές χορδές – νηματοειδείς «τοπολογικές ατέλειες» τεραστίων διαστάσεων – που θα μπορούσαν να είχαν δημιουργηθεί στο αρχέγονο σύμπαν. Σύμφωνα με τον νομπελίστα Jim Peebles, οι κοσμικές χορδές θα μπορούσαν να παίζουν κάποιο ρόλο στην προέλευση των δομών μεγάλης κλίμακας. Μια άλλη πρόταση είναι η «σύμμορφη κυκλική κοσμολογία» που διατυπώθηκε από τον νομπελίστα Sir Roger Penrose, σύμφωνα με την οποία ζούμε σε έναν άπειρο κύκλο των συμπάντων, με αποτέλεσμα τη δημιουργία κυκλικών δομών.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ: https://www.uclan.ac.uk/news/big-ring-in-the-sky

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 22

«Άστρο Barbenheimer»: ενδείξεις ασυνήθιστης πυρηνοσύνθεσης στο αρχέγονο σύμπαν.

Οι αστρονόμοι του Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ανακάλυψαν ενδείξεις μιάς θεαματικής πυρηνοσύνθεσης στο αρχέγονο σύμπαν, από το «άστρο Barbenheimer» – ένα τεράστιο αρχαίο άστρο που εξερράγη με έναν τρόπο που θεωρείτο αδύνατο, αφήνοντας πίσω του ένα ασυνήθιστο μοτίβο υπολλειμάτων, ορατών ακόμα και σήμερα μετά από δισεκατομμύρια χρόνια.

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τις σημαντικότερες σκηνές από την «ταινία μικρού μήκους» της ιστορίας του «άστρου Barbenheimer» που ξεκίνησε πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια και φτάνει μέχρι σήμερα. Τα παραπάνω επτά καρέ δείχνουν τις εξής σκηνές:
(1) Το «άστρο Barbenheimer», ένα εξαιρετικά σπάνιο άστρο με μάζα τουλάχιστον 50 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου.
(2) Το άστρο πεθαίνει με μια έκρηξη σουπερνόβα, εκτοξεύοντας ένα ασυνήθιστο μείγμα χημικών στοιχείων.
(3) Αυτά τα στοιχεία αναμιγνύονται με νέφη αερίου.
(4) Νέα άστρα σχηματίζονται από τα νέφη αερίου, συμπεριλαμβανομένου και του J0931+0038.
(5) Ένα αστρικό σμήνος αλλάζει περαιτέρω την χημική σύνθεση του J0931+0038.
(6) Το τηλεσκόπιο του SDSS παρατηρεί το J0931+0038 και βλέποντας το ασυνήθιστο μείγμα στοιχείων, το επισημαίνει για περαιτέρω παρατήρηση.
(7) Οι αστρονόμοι παίρνουν περισσότερα φάσματα και ανασυνθέτουν την ιστορία του άστρου Barbenheimer.
(Image and illustration credits: NASA, ESA, CSA, StSci, University of Chicago, SDSS-V, S5, Melissa Weiss, James Josephides, Yuri Beletsky)

To Άστρο Μπαρμπενχάιμερ ανατρέπει την ιστορία του Σύμπαντος
Η ταυτόχρονη κυκλοφορία το 2023 των δύο πιο εμπορικών και πολυσυζητημένων για διαφόρους λόγους ταινιών των τελευταίων ετών, της «Μπάρμπι» και του «Οπενχάιμερ» οδήγησε στη δημιουργία της λέξης «μπαρμπενχάιμερ» για να περιγράψει το καλλιτεχνικό και κοινωνικό φαινόμενο που γεννήθηκε από την συνύπαρξη των δύο ταινιών στις κινηματογραφικές αίθουσες.

Το άστρο J0931+0038, από την κάμερα του Sloan Digital Sky Survey, το 1999

Ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι ένα τεράστιο άστρο από το πρώιμο Σύμπαν δεν ταιριάζει με τα ισχύοντα κοσμολογικά μοντέλα. Η αρχαία αστρική περίεργη μπάλα, την οποία οι ερευνητές ονόμασαν «άστρο του Μπαρμπενχάιμερ» πιθανότατα είχε ένα μείγμα στοιχείων στον πυρήνα του που δεν έχει εντοπισθεί σε άλλο άστρο. Αυτό το μείγμα ενέπνευσε προφανώς τους ερευνητές στο να του δώσουν το όνομα του μείγματος των δύο ταινιών.
Επιπλέον το άστρο αυτό πέθανε με έναν φαινομενικά αδύνατο θάνατο ενώ τη θέση του πήρε εξίσου αινιγματικό αστέρι στη θέση του δείχνει η μελέτη.Οι ερευνητές ανακάλυψαν ίχνη του άστρου Μπαρμπενχάιμερ αφού κοίταξαν πιο προσεκτικά το J0931+0038, ένα ερυθρό γίγαντα που βρίσκεται στα βάθη του Σύμπαντος. Το J0931 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1999 από το επίγειο παρατηρητήριο του ουρανού Sloan Digital Sky Survey (SDSS) αλλά δεν είχε μελετηθεί σωστά μέχρι τώρα.Η ερευνητική ομάδα έστρεψε το τηλεσκόπιο του SDSS προς το J0931 και κατέλαβαν ένα λεπτομερές φάσμα του φωτός του άστρου, το οποίο αργότερα επαληθεύτηκε από τις επακόλουθες παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Giant Magellan στη Χιλή. Αυτά τα φάσματα αποκάλυψαν ότι το J0931 είχε φαινομενικά μια εξαιρετικά περίεργη μεταλλικότητα, ή χημική σύνθεση, με ασυνήθιστα υψηλή συγκέντρωση βαρέων στοιχείων.Χρησιμοποιώντας τα νέα δεδομένα η ερευνητική ομάδα συνέθεσε πώς σχηματίστηκε το J0931 μέσω των μεθόδων του τομέα της αστρικής αρχαιολογίας. Αυτό αποκάλυψε ότι το αστέρι γεννήθηκε από το υπόλειμμα σουπερνόβα ενός ακόμα μεγαλύτερου άστρου που διέθετε μάζα 50 ως 80 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Το μεγαλύτερο άστρο υπήρχε πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια δηλαδή περίπου 800 εκατ. μετά τη Μεγάλη Έκρηξη το μυστηριώδες φαινόμενο από το οποίο γεννήθηκε το Σύμπαν.Η μεταλλικότητα του μητρικού άστρου ήταν πιθανότατα εξίσου περίεργη με αυτή του J0931 πριν ανατιναχτεί, και θα ήταν εντελώς διαφορετική από αυτή άλλων γνωστών άστρων στο αρχέγονο σύμπαν. «Δεν έχουμε δει ποτέ κάτι τέτοιο. Ό,τι κι αν συνέβη τότε, πρέπει να ήταν καταπληκτικό» δήλωσε Άλεξ Τζι, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

πηγή: https://www.naftemporiki.gr/techscience/1572390/to-astro-mparmpenchaimer-anatrepei-tin-istoria-toy-sympantos/ – https://www.sdss.org/barbenheimer-star/

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 29

Πράσινο φως στην κατασκευή των διαστημοπλοίων της LISA.

ΕΓΚΡΙΘΗΚΕ Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ LISA – Η ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΟΥ ΑΠΘ

Η LISA (Laser Interferometer Space Antenna) είναι η μελλοντική διαστημική αποστολή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) που στοχεύει στην ανίχνευση Βαρυτικών Κυμάτων σε χαμηλότερες συχνότητες από τους επίγειους ανιχνευτές.Πρόκειται να γίνει η «ναυαρχίδα» του ευρωπαϊκού διαστημικού στόλου, καθώς θα αποτελείται από έναν «αστερισμό» από τρία διαστημόπλοια που θα θα επικοινωνούν μέσω ακτίνων laser από απόσταση 2,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων!Σήμερα, η Επιτροπή Επιστημονικού Προγράμματος του Οργανισμού (SPC) ενέκρινε το πρόγραμμα και έδωσε το πράσινο φως στην κατασκευή των διαστημοπλοίων της LISA. Η σημερινή απόφαση ήταν και το τελευταίο μεγάλο ορόσημο προς την πραγματοποίηση της αποστολής. Τώρα μένει να βρεθούν οι κύριες ανάδοχες εταιρείες και οι αντίστοιχοι ακαδημαϊκοί συνεργάτες!Η Ομάδα Βαρυτικών Κυμάτων του ΑΠΘ είναι πλήρες μέλος του LISA Consortium από το 2018. Μέλη της ομάδας έχουν συνεισφέρει σημαντικά στην προετοιμασία της αποστολής, σε όλα τα στάδια της. Από την συμμετοχή στην πρωταρχική αποστολή LISA Pathfinder, όπου είχε σκοπό να δοκιμάσει τις αναγκαίες τεχνολογίες για ένα τόσο μεγάλο εγχείρημα, μέχρι την ανάπτυξη λογισμικού και αλγορίθμων για την ανάλυση των μελλοντικών δεδομένων της αποστολής.Για την ερευνητική της δραστηριότητα σχετιζόμενη με την αποστολή LISA, η Ομάδα Βαρυτικών Κυμάτων του ΑΠΘ έχει χρηματοδοτηθεί τα τελευταία χρόνια με από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (πρόγραμμα PRODEX), την Ευρωπαϊκή Επιτροπή (μεταδιδακτορική υποτροφία Marie Curie), το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (μεταδιδακτορική υποτροφία ΕΛΙΔΕΚ), και το ίδρυμα Μποδοσάκη (υποτροφία για εκπόνηση διδακτορικής διατριβής).Το 2022, η ομάδα του ΑΠΘ διοργάνωσε το 1ο Συνέδριο για το LISA στην Ελλάδα. https://indico.physics.auth.gr/event/11/ από το οποίο προέκυψαν νέες συμμετοχές ελληνικών ερευνητικών ομάδων στο LISA. Σχετική δημοσίευση είναι ελεύθερα προσβάσιμη εδώ: https://arxiv.org/abs/2209.04358Τα σημερινά μέλη της ομάδας στο Τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ με πλήρη συμμετοχή στο LISA είναι οι Νικόλαος Στεργιούλας (καθηγητής και συντονιστής της ομάδας), Γεώργιος Παππάς, επ. καθηγητής, Νικόλαος Καρνέσης (μεταδιδακτορικός υπότροφος Marie-Curie) και Αργωρώ Σασλή (υπότροφος Ιδρύματος Μποδοσάκη).

Ιστοσελίδα της Ομάδας Βαρυτικών Κυμάτων του ΑΠΘ: https://niksterg.github.io/gw-group/

πηγή: https://www.facebook.com/photo/?fbid=874956041306769&set=a.471834541618923

Δροσος Γεωργιος · Φεβρουάριος 15

Ανθρώπινη Ύπαρξη και Βαρυτικά Κύματα.

«Οφείλουμε την ύπαρξή μας στα βαρυτικά κύματα; (Do we Owe our Existence to Gravitational Waves?)», είναι ο τίτλος της εργασίας των φυσικών John Ellis, Brian D. Fields και Rebecca Surman που δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα στον ιστότοπο arxiv.org.

Πως συνδέονται τα βαρυτικά κύματα με την ανθρώπινη ύπαρξη;

Σύμφωνα με τους Ellis et al, τα βαρυτικά κύματα καθορίζουν την εξέλιξη δυαδικών συστημάτων από άστρα νετρονίων που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο. Λόγω της εκπομπής βαρυτικών κυμάτων, το ζεύγος σταδιακά χάνει ενέργεια και η απόσταση μεταξύ τους μειώνεται μέχρις ότου φτάσουμε στην τελική σύγκρουση-συγχώνευση, ένα γεγονός που στην αστροφυσική αναφέρεται ως κιλονόβα (kilonova). Και κατά την διάρκεια της σύγκρουσης άστρων νετρονίων (κιλονόβα) προκαλείται πυρηνοσύνθεση διαμέσου της οποίας παράγονται στοιχεία χωρίς τα οποία … η ύπαρξη του ανθρώπινου οργανισμού θα ήταν αδύνατη!

Σύγκριση της μετρημένης αφθονίας στοιχείων στον φλοιό της Γης (διακεκομμένη γραμμή) με αυτή που προκύπτει κατά την αστροφυσική διαδικασία πυρηνοσύνθεσης r-process. Περιλαμβάνονται τα στοιχεία βρώμιο, ιώδιο, θόριο και ουράνιο, τα οποία σχετίζονται με τη ζωή στη Γη.

Οι βαρύτεροι πυρήνες μπορούν να δημιουργηθούν στο εσωτερικό άστρων, που βρίσκονται στα τελευταία στάδια της ζωής τους, με δυο αστροφυσικές διαδικασίες πυρηνοσύνθεσης: την αργή διαδικασία (s-process) που περιλαμβάνει σύλληψη νετρονίων από βαρείς πυρήνες σε περιοχές με μικρή πυκνότητα νετρονίων καθώς επίσης και την γρήγορη διαδικασία (r-process), η οποία πραγματοποιείται όταν έχουμε μεγάλες πυκνότητες νετρονίων.
Η r-διαδικασία πραγματοποιείται κατά την διάρκεια της έκρηξης των σουπερνόβα, αλλά και όταν συγκρούονται άστρα νετρονίων (κιλονόβα). Είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της μεγαλύτερης ποσότητας στοιχείων πολύ βαρύτερων από τον σίδηρο (πυρήνες με μαζικούς αριθμούς Α> 80), συμπεριλαμβανομένων του χρυσού, του θορίου και του πλουτωνίου.Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κυρίως από τα στοιχεία υδρογόνο, άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και μικρότερες ποσότητες άλλων στοιχείων. Ο συνολικός αριθμός των στοιχείων που κρίνονται απαραίτητα για τη ζωή υπερβαίνει τα 20. Τα περισσότερα από αυτά έχουν ατομικούς αριθμούς Z < 35 και παράγονται κατά την διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα. Ωστόσο, ξεχωρίζουν δύο βαρύτερα βασικά στοιχεία για την ανθρώπινη βιολογία που παράγονται κυρίως από την αστροφυσική διαδικασία r:
το ιώδιο με Z = 53, που είναι συστατικό των ορμονών του θυρεοειδούς, ο οποίος με τη σειρά του επηρεάζει σημαντικές λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού, όπως ο μεταβολισμός, η καρδιακή δραστηριότητα, η ανάπλαση των οστών κ.α.
και το βρώμιο με Z = 35, που διαδραματίζει ρόλο στο κεντρικό νευρικό σύστημα, την ανάπτυξη και την αρχιτεκτονική των ιστών κλπ.
Υπάρχουν και κάποια άλλα βαριά στοιχεία που παράγονται διαμέσου της διαδικασίας r τα οποία
είτε είναι άμεσα χρήσιμα για τον ανθρώπινο οργανισμό, όπως το μολυβδαίνιο (Z=43) που εμπλέκεται στο μεταβολισμό των αμινοξέων,
είτε έμμεσα παίζουν ρόλο στην εξέλιξη της ζωής στη Γη (και πιθανόν σε εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη Γη), όπως το ουράνιο και το θόριο που βρίσκονται στο εσωτερικό της Γης και οι διασπάσεις των ραδιοϊσοτόπων τους ^235,238U και ²³²Th, δημιουργούν πάνω από το 50% της γεωθερμικής ενέργειας.Τα βαριά στοιχεία που υπάρχουν στον φλοιό της Γης έχουν παραχθεί από έναν συνδυασμό των αστροφυσικών διαδικασιών r και s. Το 96% της αφθονίας του ¹²⁷I στον φλοιό της Γης – στοιχείο απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό-, παράγεται διαμέσου της διαδικασίας r. Η διαδικασία r υπολογίζεται επίσης ότι παρείχε το μεγαλύτερο μέρος της αφθονίας βρωμίου και γαδολινίου στον φλοιό της Γης, το σύνολο του θορίου και ουρανίου και ένα κλάσμα του μολυβδαινίου και του καδμίου.Υποστηρίζεται λοιπόν, θεωρητικά και παρατηρησιακά, ότι η γρήγορη (r) πυρηνοσύνθεση βαρέων στοιχείων απαραίτητων για την ανθρώπινη ύπαρξη – όπως το ιώδιο και το βρώμιο-, πραγματοποιείται κατά την διάρκεια των συγκρούσεων άστρων νετρονίων ή κιλονόβα. Κι αφού τα κιλονόβα προκαλούνται από βαρυτικά κύματα, ο Ellis και οι συνεργάτες του, αναρωτιούνται με φιλοσοφική διάθεση αν τελικά ‘οφείλουμε την ύπαρξή μας στα βαρυτικά κύματα;’. Προτείνουν μάλιστα κι έναν τρόπο επιβεβαίωσης της άποψής τους: να αναζητηθούν ισότοπα (όπως το ιώδιο-129) στην επιφάνεια της Σελήνης, που πιθανόν να προέκυψαν από κάποια πρόσφατη κοντινή έκρηξη κιλονόβα.

διαβάστε περισσότερα: https://arxiv.org/abs/2402.03593

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 4

Η ‘μουσική’ του σύμπαντος.

‘Ηχοποίηση’ είναι μια διαδικασία αντιστοιχίας δεδομένων σε ήχους. Στην περίπτωση τηλεσκοπίων όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, τα επιστημονικά δεδομένα που συλλέγονται από το διάστημα ως ψηφιακά σήματα μετατρέπονται σε οπτικές εικόνες. Η ηχοποίηση μετατρέπει αυτές τις οπτικές εικόνες σε ήχο.Η πρώτη ηχοποίηση του νεφελώματος της Μέδουσας, ή IC 443, ξεκινά από πάνω προς τα κάτω και η φωτεινότητα των δεδομένων συσχετίζεται με την ένταση του ήχου. Το κόκκινο χρώμα ακούγεται με χαμηλότερη ένταση, το πράσινο με μέτρια και το μπλε με υψηλότερη ένταση. Τα άστρα στο υπόβαθρο έχουν μετατραπεί σε ήχους σταγόνας νερού:

Data Sonification: IC 443 / Jellyfish Nebula

Ο Messier 74 είναι ένας σπειροειδής γαλαξίας όπως ο Γαλαξίας μας, σε απόσταση περίπου 32 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Στο επόμενο βίντεο, οι ακτίνες Χ από το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra (μωβ) έχουν συνδυαστεί με την υπέρυθρη εικόνα του M74 από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο και ματζέντα) και με τα οπτικά δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA (πορτοκαλί, κυανό και μπλε). Η ηχοποίηση ακολουθεί μια δεξιόστροφη σάρωση που μοιάζει με ραντάρ. Τα δεδομένα του Chandra αντιστοιχούν σε σχετικά υψηλούς μουσικούς τόνους, τα δεδομένα του Webb αντιπροσωπεύονται από χαμηλές, μεσαίες και υψηλές περιοχές συχνοτήτων αντίστοιχα, με τα φωτεινότερα άστρα να ακούγονται ως ήχοι κρουστών, ενώ τα δεδομένα του Hubble έχουν μετατραπεί σε ήχους συνθεσάιζερ:

Data Sonification: M74 / Phantom Galaxy

Η τρίτη ηχοποίηση αντιστοιχεί στο MSH 15-52, ένα νέφος σωματιδίων που εκτινάσσονται από ένα νεκρό άστρο που έχει καταρρεύσει. Αυτή η εικόνα περιλαμβάνει ακτίνες Χ από το Imaging Ray X-ray Polarimetry Explorer, ή IXPE, (μωβ) καθώς και από το Chandra (πορτοκαλί, πράσινο και μπλε). Αυτά τα δεδομένα έχουν συνδυαστεί με δεδομένα υπερύθρων από το Dark Energy Plane Survey 2 (κόκκινο και μπλε). Η φωτεινότητα των δεδομένων του Chandra έχουν μετατραπεί σε ήχους εγχόρδων, ενώ το κύμα έκρηξης μετατράπηκε σε μια σειρά από ήχους σαν πυροτεχνήματα. Τα δεδομένα του IXPE ακούγονται ως ήχοι που μοιάζουν με τον άνεμο και τα δεδομένα υπερύθρων αντιστοιχίζονται ήχους συνθεσάιζερ:

Data Sonification: MSH 15-52 / PSR B1509-58

πηγή: https://chandra.si.edu/photo/2024/sonify8/?fbclid=IwAR13ZJw4IYkH9OYsJ0HLGnds7WvZSfMUAMhrrQc7fh6iYLzAJ1382sgqm4E

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 12

Το Σύμπαν (σε μία σελίδα).

Πριν περίπου 13,8 δισ. χρόνια, μέσω μιας «Μεγάλης Έκρηξης», το παρατηρήσιμο Σύμπαν έβγαινε από την εποχή Planck, έχοντας μέγεθος γύρω στα 10^-35μέτρα και θερμοκρασία περίπου 10³²Κ. Το τι έγινε πριν, δηλαδή αν τα πάντα ξεκίνησαν τη χρονική στιγμή μηδέν από μια κβαντική χωροχρονική ανωμαλία ή αν το Σύμπαν είχε μια τελείως διαφορετική και πολύπλοκη Ιστορία προηγουμένως, αν αυτό ήταν όλο το Σύμπαν ή ένα μόνο τμήμα του, δεν μπορούμε να γνωρίζουμε. Δεν έχουμε τα επιστημονικά εργαλεία να το κάνουμε, δεν γνωρίζουμε τους φυσικούς νόμους που διέπουν την ύλη σε τέτοιες κλίμακες. Ακολούθησε η φάση του Πληθωρισμού, μια ραγδαία και εκθετική διαστολή του Σύμπαντος, που οδήγησε στο ότι το παρατηρήσιμο Σύμπαν είναι μόλις ένα απειροελάχιστο τμήμα της αρχικής περιοχής. Μέσα στα πρώτα τρία λεπτά είχαν ήδη συντελεστεί μια σειρά από μεταβάσεις φάσης που ξεχώρισαν τις τέσσερις αλληλεπιδράσεις (βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ισχυρή πυρηνική και ασθενή πυρηνική) και έδωσαν στην ύλη τη μορφή που ξέρουμε, με τα στοιχειώδη σωμάτια (κουάρκ, λεπτόνια, μποζόνια, σωματίδιο Higgs), και στη συνέχεια πυρήνες υδρογόνου και ηλίου.Για 380.000 χρόνια το παρατηρήσιμο Σύμπαν απλώς διαστελλόταν και ψυχόταν, ώσπου μέσα σε αυτή την αρχέγονη σούπα πλάσματος σχηματίστηκαν τα πρώτα άτομα υδρογόνου. Τα φωτόνια μπορούσαν να διαδίδονται πλέον ελεύθερα και το Σύμπαν μας έγινε διαφανές. Η διαστολή και η ψύξη συνέχιζαν για αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, στη διάρκεια των οποίων αμελητέες διακυμάνσεις στην κατανομή της ύλης αρχίζουν και οδηγούν σε συσσώρευση και στη δημιουργία δομών. Από τα 150 εκατομμύρια χρόνια ως το ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, οι παραπάνω συσσωρεύσεις ύλης, ως αποτέλεσμα της βαρυτικής κατάρρευσης μεγάλων μοριακών νεφελωμάτων αερίου και σκόνης, αρχίζουν και δημιουργούν τα πρώτα αστέρια τα οποία εκκινούν τις πυρηνικές τους αντιδράσεις και παράγουν φως, και τους πρώτους γαλαξίες, οι οποίοι περιβάλλονται από μια άλω «σκοτεινής ύλης». Είναι η εποχή της «Κοσμικής Αυγής».Κατά τη διάρκεια των επόμενων δισεκατομμυρίων ετών, η ύλη συνεχίζει να σμηνοποιείται και να σχηματίζει μεγαλύτερες δομές, όπως ομάδες και σμήνη γαλαξιών. Οι πάνω από 400 δισ. γαλαξίες, καθένας από τους οποίους έχει δεκάδες εκατομμύρια αστέρια, συνεχίζουν να εξελίσσονται. Καθώς καίνε τα πυρηνικά τους καύσιμα, τα αστέρια πεθαίνουν δίνοντας λευκούς νάνους και μαύρες τρύπες, διοχετεύοντας στο διάστημα βαρύτερα στοιχεία και δημιουργώντας νεφελώματα τα οποία οδηγούν σε νέα αστέρια, γύρω από τα οποία σχηματίζονται πλανήτες, είτε βαρχώδεις, είτε αέριοι. Την ίδια στιγμή, περίπου 5 με 6 δισ. χρόνια πριν, η μυστηριώδης ‘σκοτεινή’ ενέργεια γίνεται κυρίαρχη και η διαστολή του Σύμπαντος αρχίζει να επιταχύνεται.Έτσι, πριν από περίπου 4,6 δισ. χρόνια, δημιουργήθηκε ο Ήλιος και το ηλιακό μας σύστημα. Ένας από τους πλανήτες του, η Γη, είχε όλες τις κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας, πίεσης, ατμοσφαιρικής σύστασης, παρουσία νερού σε υγρή μορφή και ηλεκτρικών εκκενώσεων, ώστε οι ανόργανες ενώσεις να δώσουν οργανικά μεγαλομόρια και τελικά μονοκύτταρους οργανισμούς, περίπου 4 με 4,5 δισ. χρόνια πριν. Για πολύ καιρό η ζωή είχε αυτή την πρωτόγονη μορφή, ώσπου γύρω στα 1 δισ. με 600 εκατ. χρόνια πριν δημιουργήθηκαν οι πολυκύτταροι οργανισμοί, τα φυτά, τα ζώα, τα θηλαστικά, οι ανθρωπίδες και τελικά ο σύγχρονος άνθρωπος, ο Άνθρωπος ο Σοφός (Homo Sapiens), το είδος μας. Στη συνέχεια αναπτύξαμε λόγο, οργανωθήκαμε σε κοινωνίες και φτάσαμε σε ένα σημείο διανοητικής ανάπτυξης όπου θέσαμε στον εαυτό μας το ερώτημα «Από πού προερχόμαστε;», που αποτελεί ένας από τους ορισμούς της «νοήμονος ζωής». Και όχι μόνο το θέσαμε, αλλά όπως θα δούμε, μπορούμε πλέον να δίνουμε αρκετά λεπτομερείς απαντήσεις. Καθόλου άσχημα!»

απόσπασμα από το βιβλίο του Μάνου Σαριδάκη –ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ, εκδόσεις Παπαδόπουλος-2024

Τι έγινε πριν τη Μεγάλη Έκρηξη; Πόσο μεγάλο και πόσο «παλιό» είναι το Σύμπαν; Διαστέλλεται; Και τι υπάρχει πέρα από αυτό; Πώς γεννιέται ένα αστέρι και τι είναι οι μαύρες τρύπες; Πότε θα γίνει ο Ήλιος Κόκκινος Γίγαντας; Η Επιστήμη είναι σε καλό δρόμο για τη μελέτη της Ιστορίας του παρατηρήσιμου Σύμπαντος: από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι τον σχηματισμό της Γης και όλων των Ειδών της. Ο Μάνος Σαριδάκης, κύριος ερευνητής στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, φέρνει κοντά μας με συνοπτικό και εύληπτο τρόπο τις εντυπωσιακές γνώσεις της Επιστήμης.

Ο Μάνος Σαριδάκης είναι Κύριος Ερευνητής του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, με ερευνητικά αντικείμενα την Αστροσωματιδιακή Κοσμολογία και τις Θεωρίες Βαρύτητας. Είναι Διδάκτωρ Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΠΑ, και έχει εργαστεί ως μεταδιδακτορικός ερευνητής, Επίκουρος Καθηγητής και Επισκέπτης Καθηγητής στο ΕΜΠ, στη Γαλλία (Saclay και IAP), στις ΗΠΑ (Baylor U.), στη Χιλή (PUCV), και στη Λ.Δ. Κίνας (Tsing Hua και USTC). Έχει δημοσιεύσει περισσότερες από 280 ερευνητικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά με κριτές, και έχει συγγράψει 5 βιβλία. Το ερευνητικό του έργο έχει εξαιρετική διεθνή αναγνώριση, ενώ βρίσκεται στις ανώτατες θέσεις της διεθνούς κατάταξης του Πανεπιστημίου του Stanford με το 1% των πιο επιδραστικών επιστημόνων παγκοσμίως.

https://physicsgg.me/2024/03/12/το-σύμπαν-σε-μία-σελίδα/

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 14

Τα τηλεσκόπια Webb και Hubble επιβεβαιώνουν τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος.

Οι μετρήσεις του James Webb συμφωνούν με τις μετρήσεις του Hubble

Ο ρυθμός με τον οποίο διαστέλλεται το Σύμπαν, γνωστός και ως σταθερά Hubble (Η₀), είναι μία από τις θεμελιώδεις παραμέτρους στην κατανόηση της εξέλιξης και της τελικής μοίρας του σύμπαντος. Ωστόσο, μια επίμονη διαφορά, που ονομάζεται Hubble Tension, παρατηρείται μεταξύ της τιμής της σταθεράς όταν αυτή μετράται με διαφορετικές μεθόδους.

Ένα από τα επιστημονικά επιχειρήματα για την κατασκευή του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA/ESA ήταν να χρησιμοποιήσει την παρατηρητική ισχύ του για να δώσει μια ακριβή τιμή για τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Πριν από την εκτόξευση του Hubble το 1990, οι παρατηρήσεις από επίγεια τηλεσκόπια είχαν τεράστιες αβεβαιότητες. Δεδομένου ότι η ηλικία του σύμπαντος, εξαρτάται άμεσα με το αντίστροφο της σταθεράς του Hubble, ανάλογα με τις τιμές που προκύπτουν για τον ρυθμό διαστολής το σύμπαν θα μπορούσε να είχε ηλικία από 10 έως και 20 δισεκατομμύρια έτη. Τα τελευταία 34 χρόνια το Hubble έχει συρρικνώσει αυτό το εύρος τιμών προσδιορίζοντας την ηλικία του σύμπαντος στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια με ακρίβεια μικρότερη από 1%. Αυτό επιτεύχθηκε παρατηρώντας αστρονομικά αντικείμενα, όπως οι μεταβλητοί αστέρες Κηφείδες (άστρα με μεταβαλλόμενη λαμπρότητα) και σουπερνόβα. Αρχικά, υπολογίζεται η απόσταση αυτών των αστρονομικών αντικειμένων από τη Γη. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη μετατόπιση Doppler εξαιτίας της απομάκρυνσης αυτών των αντικειμένων, προκύπτει η σταθερά του Hubble.

comparison_of_hubble_and_webb_views_of_a

Πώς «βλέπουν» έναν μεταβλητό Κηφείδα, τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και Webb

Ωστόσο, η τιμή του Hubble δεν συμφωνεί με άλλους υπολογισμούς που δείχνουν ότι το σύμπαν διαστελλόταν ταχύτερα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτοί οι υπολογισμοί χρησιμοποιούν τις μετρήσεις κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από τον δορυφόρο Planck της ESA. Οι αστρονόμοι από τις μετρήσεις αυτές βρίσκουν πόσο γρήγορα διαστελλόταν το σύμπαν 380.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα αυτά υπολογίζουν πόσο γρήγορα το σύμπαν διαστέλλεται το σύμπαν σήμερα.Η απλή λύση στο δίλημμα θα ήταν να πούμε ότι ίσως οι παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Hubble να είναι λανθασμένες, ως αποτέλεσμα κάποιας ανακρίβειας που υπεισέρχεται στις μετρήσεις του. Στη συνέχεια όμως ήρθε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA/ESA/CSA, επιτρέποντας στους αστρονόμους να διασταυρώσουν τα αποτελέσματα του Hubble.
Οι υπέρυθρες εικόνες του Webb για τους Κηφείδες συμφωνούσαν με τα δεδομένα οπτικού φωτός του Hubble, επιβεβαιώνοντα το οξυδερκές μάτι του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, διαγράφοντας κάθε αμφιβολία σχετικά με τις μετρήσεις του [JWST Observations Reject Unrecognized Crowding of Cepheid Photometry as an Explanation for the Hubble Tension at 8σ Confidence].Το συμπέρασμα είναι ότι η διαφορά στη σταθερά Hubble ανάμεσα σε αυτό που συμβαίνει στο κοντινό σύμπαν σε σύγκριση με την διαστολή του αρχέγονου σύμπαντος παραμένει ένα ενοχλητικό πρόβλημα για τους κοσμολόγους. Ίσως να υπάρχει κάτι στην δομή του χωροχρόνου που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη. Απαιτεί νέα φυσική η επίλυση αυτής της ασυμφωνίας; Ή μήπως τελικά είναι αποτέλεσμα συστηματικών σφαλμάτων που δεν έχουν εντοπιστεί ακόμα;Η συμφωνία των μετρήσεων των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και Webb δείχνουν ότι η μεγάλη διαφορά μεταξύ των δυο μεθόδων μάλλον δεν οφείλεται στα σφάλματα των δικών τους μετρήσεων. «Εφόσον τα σφάλματα των μετρήσεων εξαλείφονται, αυτό που μένει είναι η συναρπαστική πιθανότητα να έχουμε κατανοήσει λάθος το σύμπαν μας», δήλωσε ο Adam Riess, που βραβεύθηκε με το Νόμπελ Φυσικής 2011, για την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες στον ιστότοπο της ESA: ‘Webb & Hubble confirm Universe’s expansion rate‘

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 28

Το «γόνατο» των κοσμικών ακτίνων.

Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις που έγιναν από μια διάταξη χιλιάδων ανιχνευτών, οι φυσικοί αποκαλύπτουν το «γόνατο» της κοσμικής ακτινοβολίας – ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων.

Οι κοσμικές ακτίνες που σφυροκοπούν την ατμόσφαιρα της Γης είναι πυρήνες ατόμων που κινούνται με μεγάλες ταχύτητες. Το πού και πώς επιταχύνονται οι κοσμικές ακτίνες παραμένει αβέβαιο. Όμως το ενεργειακό τους φάσμα είναι ξεκάθαρο. Η γραφική παράσταση της ροής των κοσμικών ακτίνων συναρτήσει της ενέργειας ακολουθεί μια φθίνουσα καμπύλη από τα 10⁹eV μέχρι τα 10²⁰eV. Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της είναι το «γόνατο», περίπου στα 4×10¹⁵eV (4 PeV), όπου μεταβάλλεται η κλίση της:

Η γραφική παράσταση της ροής των κοσμικών ακτίνων συναρτήσει της ενέργειας όπου σημειώνεται το γόνατο (knee) και ο αστράγαλος (ankle) των κοσμικών ακτίνων. Το τελευταίο σημείο κάτω δεξιά παριστάνει το σωματίδιο «Oh My God».

Οι φυσικοί του Παρατηρητηρίου LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) στη νοτιοδυτική Κίνα ‘άγγιξαν’ το γόνατο και προσδιόρισαν με ακρίβεια τη θέση του στο φάσμα ροής των κοσμικών ακτίνων, στα 3.67±0.05±0.15 PeV. Οι παρατηρήσεις του LHAASO ρίχνουν νέο φως στην προέλευσή του, η οποία έχει μπερδέψει τους ερευνητές εδώ και 70 χρόνια περίπου.Οι μετρήσεις έγιναν χρησιμοποιώντας την Διάταξη Τετραγωνικού Χιλιομέτρου (KM2A), μία από τις τρεις πειραματικές διατάξεις του LHAASO. Το KM2A αποτελείται από 5216 ανιχνευτές φωτονίων και 1188 ανιχνευτές μιονίων, κατανεμημένων σε μια περιοχή 1,36 km². Συλλαμβάνουν ταυτόχρονα τα υποατομικά θραύσματα που παράγονται όταν οι κοσμικές ακτίνες διασπούν τα άτομα στην ατμόσφαιρα της Γης. Από αυτές τις ανιχνεύσεις, οι ερευνητές μπορούν να προσδιορίσουν την ενέργεια και την μάζα των αρχικών σωματιδίων της κοσμικής ακτινοβολίας.Χάρη στην ικανότητά του να διεξάγει θερμιδομετρικές μετρήσεις, το KM2A είναι εξίσου ευαίσθητο στις κοσμικές ακτίνες ανεξάρτητα από τον ατομικό τους αριθμό. Αυτή η ιδιότητα επέτρεψε τον ακριβή προσδιορισμό του γόνατος και οδήγησε στην ανακάλυψη ότι το γόνατο συμπίπτει με μια μεταβολή στο μείγμα των κοσμικών ακτίνων.

Προσεγγίζοντας το γόνατο από τις χαμηλότερες ενέργειες ο λογαριθμικός μέσος μαζικός αριθμός των κοσμικών ακτίνων μειώνεται προς την αντίστοιχη τιμή των πυρήνων ηλίου, στη συνέχεια γίνεται λίγο μικρότερος και προς τις υψηλότερες ενέργειες αυξάνεται προς την αντίστοιχη τιμή βαρύτερων πυρήνων (άνθρακας, άζωτο και οξυγόνο):

Το γόνατο, στο ενεργειακό φάσμα του συνόλου των κοσμικών ακτίνων, σύμφωνα με τις μετρήσεις του LHAASO οφείλεται σε πυρήνες εξωγαλαξιακής προέλευσης με μάζες περίπου όσο η μάζα του ηλίου.

πηγή: https://physics.aps.org/articles/v17/s39 – https://arxiv.org/abs/2403.10010

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 3

Η αιώνια επιστροφή του Νίτσε και οι εγκέφαλοι Μπόλτσμαν

Σε γενικές γραμμές, οι κοσμολογικές θεωρίες που έχουν διατυπωθεί μέχρι σήμερα κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες:
(α) στις θεωρίες του «αναδυομένου σύμπαντος», οι οποίες υποστηρίζουν ότι το σύμπαν ξεφύτρωσε ξαφνικά σε κάποια στιγμή του παρελθόντος και έκτοτε εξελίσσεται
(β) στις θεωρίες του «σταθερού σύμπαντος», στις οποίες το σύμπαν παραμένει αμετάβλητο και
(γ) στις θεωρίες του «επαναλαμβανόμενου σύμπαντος», όπου εντάσσονται κοσμολογίες με επαναλαμβανόμενες περιόδους δημιουργίας, εξέλιξης και καταστροφής.
Σήμερα κυριαρχεί η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης που ανήκει στην πρώτη κατηγορία. Παραδόξως οι θεμελιωτές του μοντέλου της Μεγάλης Έκρηξης – ο Φρίντμαν, ο Λεμέτρ, ο Αϊνστάιν, ο Βίλεμ ντε Σίτερ και ο Γκάμοφ – δεν ήταν πεπεισμένοι ότι το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης ανήκει στην συγκεκριμένη κατηγορία. Υπήρχε όχι μόνο διχογνωμία σχετικά με τις συνέπειες του μοντέλου σε ό,τι αφορά την αρχή του χώρου και του χρόνου αλλά και μια εμμονή στην κυκλική προσέγγιση.Την κυκλική εξέλιξη του σύμπαντος συναντάμε στην αρχαία ινδουιστική κοσμολογία και στην αρχαία ελληνική φιλοσοφία όπου σύμφωνα με την ιδέα της εκπύρωσης των Στωϊκών, το σύμπαν γεννιέται και καταστρέφεται μέσα σε μια κολοσσιαία πύρινη κόλαση, ενώ μεσολαβεί μια φυσικολογική περίοδος εξέλιξης.

Η αιώνια επιστροφή του Νίτσε.

Η ιδέα του επαναλαμβανόμενου σύμπαντος εμφανίζεται ξανά προς το τέλος του 19ου αιώνα στα έργα του Γερμανού φιλοσόφου Φρήντριχ Νίτσε, με την έννοια του αιώνιου γυρισμού (ή αιώνιας επιστροφής). Αφού o χρόνος είναι απειρος και η ύλη είναι πεπερασμένη, αναγκαστικά λοιπόν κάποια στιγμή στο μέλλον όλοι οι σημερινοί συνδυασμοί της ύλης θα επανέλθουν ίδιοι και απαράλλαχτοι. Αυτό που ζούμε τώρα, αυτή τη στιγμή, θα ξανασυμβεί στο μέλλον˙ κι όχι μονάχα μια φορά, αλλά αναρίθμητες φορές! Έτσι και τα πιο εφήμερα γίνονται αιώνια, κι η πιο ασήμαντη πράξη αποκτά ανυπολόγιστη σημασία!
Ο Νίτσε παρουσίασε την έννοια της «αιώνιας επιστροφής» για πρώτη φορά σαν ένα «νοητικό πείραμα», στον αφορισμό §341 του βιβλίου του “Χαρούμενη Επιστήμη”:
‘Κι αν μια μέρα ή μια νύχτα, ερχόταν ένας δαίμονας και γλιστρούσε μέσα στην υπέρτατη μοναξιά σου και σούλεγε: «Αυτή τη ζωή, όπως την έζησες και την ζεις ως τα τώρα, πρέπει να την ξαναρχίσεις από την αρχή, και να την ξαναρχίζεις αδιάκοπα˙ χωρίς τίποτα το καινούργιο˙ αντίθετα, μάλιστα! Ο παραμικρός πόνος, η παραμικρή ευχαρίστηση, η παραμικρή σκέψη, ο παραμικρός στεναγμός, όλα όσα ένιωσες στη ζωή σου θα ξαναρθούν, κάθε τι το άρρητα μεγάλο και το άρρητα μικρό που έχει μέσα της, όλα θα ξαναρθούν, και θα ξαναρθούν με την ίδια σειρά, με την ίδια ανελέητη διαδοχή…. κι αυτή η αράχνη θα ξαναρθεί, κι αυτό το σεληνόφωτο ανάμεσα στα δέντρα, κι αυτή η στιγμή, κι εγώ ο ίδιος! Η αιώνια κλεψύδρα της ζωής θα ξαναγυρίζει ακατάπαυστα, κι εσύ μαζί της, απειροελάχιστη σκόνη των σκονών!»… Δεν θάπεφτες κατάχαμα, δεν θάτριζες τα δόντια σου και δεν θα καταριώσουν αυτό το δαίμονα; Εκτός πια, αν έχεις ζήσει κάποια θαυμαστή στιγμή, οπότε θα του απαντούσες: «Είσαι θεός˙ ποτές μου δεν άκουσα τόσο θείο λόγο!»
Κι αν σου γινόταν έμμονη αυτή η σκέψη, ίσως θα σε μεταμόρφωνε, κι ίσως και να σ’ εκμηδένιζε˙ και θ’ αναρωτιώσουν για το κάθε τι: «Το θέλεις αυτό; το ξαναθέλεις; μια φορά; πάντα; επ’ άπειρον;» κι αυτό το ερώτημα θα βάραινε επάνω σου με αποφασιστικό και τρομερό βάρος! Ή πάλι, Άχ πόσο θάπρεπε ν’ αγαπάς τον εαυτό σου και τη ζωή, ώστε να μην ποθείς πια τίποτ’ άλλο απ’ αυτή την υπέρτατη κι αιώνια διαβεβαίωση!‘
Aργότερα η «αιώνια επιστροφή» εμφανίζεται στο «Τάδε έφη Ζαρατούστρα» , ως η θεμελιώδης ιδέα του έργου:
«… κ’ η ιδέα αυτή θα είναι, στο εξής, ο τελευταίος λόγος του Ζαρατούστρα: θα ξανάρθω, μ’ αυτόν τον ήλιο, μ’ αυτή την γη, όχι γιά μια νέα ζωή ή για μιά καλύτερη ζωή ή για μια ζωή όμοια με τούτη, αλλά γι’ αυτή την ίδια τη ζωή, ταυτόσημη μέσα στα πιό μεγάλα όπως και στα πιο μικρά πράγματα: και θα διδάξω, για μιάν ακόμη φορά την Αιώνια Επιστροφή.»

Μπόλτσμαν και Πουανκαρέ

Εξαιτίας της «αιώνιας επιστροφής» ο Νίτσε σχεδίαζε να αφιερώσει αρκετά χρόνια στη μελέτη των φυσικών επιστημών(5). Μάλλον, δεν ήταν τυχαίο το «Ζήτω η Φυσική!», με το οποίο αρχίζει την ενότητα §335 στην «Χαρούμενη Επιστήμη», ενώ μερικά χρόνια αργότερα έγραφε στο «Περί της Γενεαλογίας της Ηθικής» για τον σκοπό της επιστήμης στην σύγχρονη εποχή: «Όλες οι επιστήμες πρέπει να προετοιμάζουν το δρόμο για το μελλοντικό έργο των φιλοσόφων».
Σύμφωνα με τον ίδιο τον Νίτσε η υπόθεση της ‘αιώνιας επιστροφής’ είναι η πιο επιστημονική από όλες τις πιθανές υποθέσεις(4). Στην αρχή τουλάχιστον, είχε σκοπό να στηρίξει την ιδέα της ‘αιώνιας επιστροφής’ στην ατομική θεωρία και επιθυμούσε να αποκτήσει τα πνευματικά εργαλεία που θα του επέτρεπαν να την θεμελιώσει επιστημονικά. Αυτό όμως δεν έγινε ποτέ, κυρίως λόγω της περιπέτειάς του με την Lou von Salomé. Έτσι, παρέμεινε στην ποιητική περιγραφή της φιλοσοφικής του έννοιας χωρίς να δώσει κάποια περαιτέρω επιστημονική ερμηνεία.Αυτό έγινε κατά κάποιον τρόπο πραγματικότητα, μέσα από τις θεωρίες δύο φυσικών, του συνομήλικού του Λούντβιχ Μπόλτσμαν και του κατά δέκα χρόνια νεώτερού του Ανρί Πουανκαρέ.

Λούντβιχ Μπόλτσμαν (1844-1906)

Η «αιώνια επιστροφή» φαίνεται εκ πρώτης όψεως να αντιφάσκει με τον 2ο νόμο της θερμοδυναμικής και το βέλος του χρόνου που καθορίζεται από αυτόν.
Ο 2ος θερμοδυναμικός νόμος αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της λειτουργίας του κόσμου, ώστε, αν δεν υπάρχει πια τρόπος να αυξηθεί η εντροπία, πλέον δεν μπορεί να συμβεί το οτιδήποτε. Δεν είναι πλέον δυνατόν να υπάρξει οποιαδήποτε οργανωμένη δομή, δεν είναι δυνατόν να λάβει χώρα η οποιαδήποτε εξέλιξη, ούτε και οποιαδήποτε ουσιαστική διεργασία. Μια αναγκαία προϋπόθεση για να συμβεί πρακτικά το οτιδήποτε είναι να υπάρχει μετακίνηση ενέργειας από το ένα μέρος στο άλλο. Αν η εντροπία δεν μπορεί να αυξηθεί, τότε η ενέργεια δεν μπορεί να μεταφερθεί από το ένα μέρος στο άλλο δίχως να επιστρέψει αμέσως πίσω, απαλείφοντας οτιδήποτε θα μπορούσε φαινομενικά να έχει συμβεί, έστω και κατά τύχη. Δεν μπορεί να υπάρξει βαθμίδωση της ενέργειας σε ένα σύμπαν που πλέον είναι απλώς μια γιγάντια θερμική δεξαμενή. Η αύξηση της εντροπίας του σύμπαντος το οδηγεί στο τέλος της εξέλιξής του, στον Θερμικό Θάνατο.Όμως η Στατιστική Μηχανική που στην ουσία ξεκίνησε με τον Μπόλτσμαν εισάγει ένα «παραθυράκι». Η διαρκής αύξηση της εντροπίας αποτελεί έναν αναπόδραστο νόμο του σύμπαντος: Τυπικά, αυτό ισχύει μόνο κατά μέσο όρο σε επαρκώς μεγάλες κλίμακες. Όμως αν περιμένετε αρκετά, κατά καιρούς κάποιες απρόβλεπτες διακυμάνσεις μετατοπίζουν αυθόρμητα (και τυχαία) κάποιο τμήμα του συστήματος σε μια κατάσταση χαμηλότερης εντροπίας.Η ιδέα δεν είναι τόσο εξωφρενική όσο ακούγεται. Σύμφωνα με μια από τις αρχές της στατιστικής μηχανικής, οποιαδήποτε διάταξη στην οποία έχει ήδη βρεθεί ένα σύστημα σωματιδίων, αν περιμένετε αρκετά, είναι δυνατόν να επαναληφθεί. Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα κουτί γεμάτο αέριο αποτελούμενο από μόρια που εκτελούν τυχαίες κινήσεις, και σε μια δεδομένη στιγμή τα βγάζετε φωτογραφία, σημειώνοντας τις θέσεις τους. Αν συνεχίσετε να παρακολουθείτε το κουτί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, εν καιρώ θα δείτε τα σωματίδια να καταλαμβάνουν πάλι τις ίδιες αυτές θέσεις. Όσο πιο απίθανη η διάταξη, τόσο περισσότερος χρόνος θα χρειαστεί, οπότε ένα πολύ σπάνιο γεγονός, όπως, για παράδειγμα, η συγκέντρωσή τους στην κάτω δεξιά γωνία του κουτιού, θα πάρει περισσότερο χρόνο να επαναληφθεί – θεωρητικά, όμως, είναι απλώς θέμα χρόνου. Κι αυτό διατυπώθηκε για πρώτη φορά έμμεσα από τον Μπολτσμαν στο άρθρο του ‘On Certain Questions of the Theory of Gases’ (Nature, Feb 28, 1895, p413) και πιο το ξεκάθαρα με θεώρημα επανάληψης του Πουανκαρέ(6):
«Ένα σύστημα πεπερασμένης ενέργειας, περιορισμένο σε έναν πεπερασμένο όγκο, μετά από ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση».

Ανρί Πουανκαρέ (1854-1912)

Aν έχετε στη διάθεσή σας άπειρο χρόνο, η οποιαδήποτε κατάσταση στην οποία μπορεί να βρεθεί ένα σύστημα είναι μια κατάσταση στην οποία ΟΝΤΩΣ θα βρεθεί, άπειρες φορές – χωρίς να παραβιάζεται ο 2ος νόμος της θερμοδυναμικής, με τον χρόνο μεταξύ επαναλήψεων να καθορίζεται από το πόσο σπάνια ή ιδιαίτερη είναι αυτή η διάταξη.

Οι κβαντικές διακυμάνσεις και οι εγκέφαλοι Μπόλτσμαν

Και στην σύγχρονη φυσική διατυπώνονται ορισμένα κοσμολογικά μοντέλα που οδηγούν στην ιδέα της «αιώνιας επιστροφής». Ο κοσμολόγος Andreas Albrecht είχε διατυπώσει την ιδέα της κατάστασης ισορροπίας De Sitter, σύμφωνα με την οποία η προέλευση του σύμπαντός μας, και όλων όσα συμβαίνουν μέσα σ’ αυτό, μπορεί να θεωρηθεί αποτέλεσμα τυχαίων διακυμάνσεων μέσα σε ένα αέναα διαστελλόμενο σύμπαν, το οποίο περιλαμβάνει μόνο μια κοσμολογική σταθερά. Περιστασιακά, το σύμπαν μεταβαίνει, μέσω μιας διακύμανσης, από την κατάσταση θερμικής δεξαμενής σε μια αρχική κατάσταση πολύ χαμηλής εντροπίας, κι έπειτα αρχίζει να εξελίσσεται (αυξάνοντας την εντροπία του) μέχρι που φτάνει στον Θερμικό Θάνατό του, επανερχόμενο στο σύμπαν υποβάθρου De Sitter. Άλλες φορές πάλι, η διακύμανση δεν οδηγεί σε μια Μεγάλη Έκρηξη, απλώς αναπαράγει αυτή την στιγμή που διαβάζετε αυτές τις λέξεις. Την τωρινή στιγμή – και κάθε άλλη στιγμή της ζωής σας και της ζωής όλων των άλλων. Οι Anthony Aguirre , Sean M. Carroll , Matthew C. Johnson υπολόγισαν ότι, αν ήσασταν διατεθειμένοι να περιμένετε για χρονικό διάστημα περίπου ίσο με ένα τρισεκατομμύριο τρισεκατομμύρια φορές την ηλικία του σύμπαντος, θα μπορούσατε να δείτε ένα πιάνο να να συναρμολογείται αυθόρμητα σε ένα φαινομενικά άδειο κουτί!Όμως τα σενάρια αναγέννησης μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, ‘τερματίζουν’ με την υπόθεση των αποκαλούμενων Εγκεφάλων Μπόλτσμαν. Η ιδέα είναι πως, αν γίνεται ένα ολοκλήρο σύμπαν να εμφανιστεί από το κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, είναι πολύ πιο πιθανόν να εμφανιστεί ένας και μοναδικός ανθρώπινος εγκέφαλος, ο οποίος περιέχει όλες σου τις αναμνήσεις και φαντάζεται πως κατοικεί μέσα σε ένα απόλυτα λειτουργικό κόσμο, και αυτή τη στιγμή διαβάζει αυτές τις γραμμές στο κινητό του! Αυτός ο ατυχής εγκέφαλος είναι καταδικασμένος να εξαφανιστεί πάλι στο κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, σχεδόν αμέσως μετά τη δημιουργία του. Στατιστικά, ένας εγκέφαλος Μπόλτσμαν είναι πολύ πιο πιθανότερο να εμφανιστεί σε σχέση με ένα ολόκληρο σύμπαν, οπότε, αν θέλουμε να δομήσουμε το σύμπαν μας χρησιμοποιώντας κβαντικές διακυμάνσεις, πρέπει να αποδεχτούμε ότι είναι πολύ πιθανότερο όλα αυτά που βιώνουμε … απλά να τα φανταζόμαστε.H δυνατότητα ύπαρξης διακυμάνσεων τύπου Εγκεφάλων Μπόλτσμαν διαταράσσει τόσο πολύ την όποια λογική εικόνα έχουμε για το σύμπαν, ώστε ο Sean Carroll την περιέγραψε ως «γνωστικά ασταθή». Κοινώς, το θέμα δεν είναι ότι δεν μπορεί να ισχύει, αλλά ότι, αν όντως ισχύει, τότε τίποτα δεν βγάζει νόημα και μπορούμε κάλλιστα να παραιτηθούμε από την προσπάθεια κατανόησης του σύμπαντος.

βιβλιογραφία
(1) Katie Mack, «Το τέλος των πάντων, σύμφωνα με την αστροφυσική» , μετάφραση: Ανδρέας Μιχαηλίδης, πρόλογος: Διονύσης Π. Σιμόπουλος, εκδόσεις μεταίχμιο, 2021
(2) Φρ. Νίτσε, «Χαρούμενη Επιστήμη», μετάφραση Μίνας Ζωγράφου, εκδόσεις ΔΑΡΕΜΑ, 1961
(3) Φρ. Νίτσε, «Έτσι μίλησεν ο Ζαρατούστρα (Τάδε έφη Ζαρατούστρα)», Εισαγωγή, μετάφραση Άρη Δικταίου, εκδόσεις Δωδώνη, 2005.
(4) Nietzsche’s Last Twenty Two Notebooks
(5) Juliano C. S. Neves, Nietzsche for physicists
(6) Ο «αιώνιος γυρισμός» του Νίτσε και το «θεώρημα επανάληψης» του Πουανκαρέ, 2011
(7) Πολ Τ. Στάινχαρντ και Νιλ Τούροκ, «Αέναο σύμπαν, Τι υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη», εκδόσεις ΑΒΓΟ, 2008

Φρήντριχ Νίτσε (1844-1900)

Λούντβιχ Μπόλτσμαν (1844-1906)

Ανρί Πουανκαρέ (1854-1912)

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 10

Οι φυσικές και μεταφυσικές προϋποθέσεις της επιστήμης.

Ένας αιώνας μεγάλων επιστημονικών ανακαλύψεων αλλά και φιλοσοφικών-επιστημολογικών ανατροπών.

Από το 1930 μέχρι το 1960 στην ευρωπαϊκή και την παγκόσμια σκηνή του επιστημονικού υπερθεάματος κυριαρχεί το νέο και ιδιαίτερα επιθετικό επιστημολογικό πρόγραμμα του «λογικού θετικισμού» ή «νεοθετικισμού», το οποίο ήθελε να διαχωρίσει την επιστημονικά έγκυρη γνώση από την ψευδοεπιστήμη και επομένως να εξαλείψει, ως στερούμενη νοήματος, κάθε μεταφυσική αναζήτηση.
Ποιες ήταν οι συνέπειες αυτού του νέου διαφωτιστικού προγράμματος και πώς επηρέασε τη φιλοσοφία της επιστήμης και, ευρύτερα, την ανθρώπινη γνώση;Από το 1930 μέχρι το 1960 στην ευρωπαϊκή και την παγκόσμια σκηνή του επιστημονικού υπερθεάματος κυριαρχεί το νέο και ιδιαίτερα επιθετικό επιστημολογικό πρόγραμμα του «λογικού θετικισμού» ή «νεοθετικισμού», το οποίο ήθελε να διαχωρίσει την επιστημονικά έγκυρη γνώση από την ψευδοεπιστήμη και επομένως να εξαλείψει, ως στερούμενη νοήματος, κάθε μεταφυσική αναζήτηση. Ποιες ήταν οι συνέπειες αυτού του νέου διαφωτιστικού προγράμματος και πώς επηρέασε τη φιλοσοφία της επιστήμης και, ευρύτερα, την ανθρώπινη γνώση;Οι περισσότεροι πιστεύουν ότι οι νεωτερικές φυσικές επιστήμες αναδύθηκαν και συγκροτήθηκαν, σταδιακά, σε ρήξη με τις προγενέστερες μυθολογικές ή υπερφυσικές αντιλήψεις της Αρχαιότητας και του Μεσαίωνα, καθώς και ότι εξελίχθηκαν σε πλήρη αντίθεση με τις μεταφυσικές και τις θεολογικές προσεγγίσεις του παρελθόντος. Πόσοι υποψιάζονται ότι η μεγάλη πολιτισμική, κοινωνική και διανοητική τομή που, από τον 17ο αιώνα και μετά, διαφοροποίησε τη νεόκοπη επιστημονική επανάσταση από την αρχαία και τη μεσαιωνική νοοτροπία, δεν βασίστηκε μόνο σε νέα εμπειρικά ή θεωρητικά δεδομένα, αλλά και σε υπόρρητες μεταφυσικές παραδοχές;Πράγματι, από όλες τις ιστορικές ανασυγκροτήσεις προκύπτει ότι τόσο η «Μεγάλη Επιστημονική Επανάσταση» όσο και η πρωτοφανής γνωστική-τεχνολογική ιδιοποίηση της Φύσης που προέκυψε από τη νεωτερική επανάσταση, προϋπέθεταν εξ αρχής -και εξακολουθούν να προϋποθέτουν!- την αποδοχή από την εκάστοτε επιστημονική κοινότητα κάποιων υπόρρητων γνωσιολογικών και αναπόδεικτων μετα-φυσικών αρχών. Και, όπως θα δούμε, δεν είναι καθόλου εύκολο για την επιστημονική σκέψη να εξαλείψει οριστικά τις υπόρρητες μεταφυσικές της προκείμενες ή να απαλλαγεί από τις γνωσιολογικές αυταπάτες της εποχής της.Εν τούτοις, κατά τα τέλη του 19ου αιώνα, για να δικαιολογηθεί (γνωστικά) και να νομιμοποιηθεί (κοινωνικοπολιτικά) ο σημαντικά αναβαθμισμένος ρόλος των φυσικών επιστημών στις δυτικές κοινωνίες, θα έπρεπε να τεκμηριωθεί επαρκώς η εμφανής γνωσιολογική, μεθοδολογική και βέβαια η τεχνολογική ανωτερότητα των φυσικών επιστημών, σε σχέση με τα εναλλακτικά, προεπιστημονικά πρότυπα σκέψης και δράσης.Ετσι, από τις αρχές του εικοστού αιώνα, οι μέχρι τότε αυθόρμητες επιστημολογικές απόψεις και, εν πολλοίς, οι γνωσιολογικά και μεθοδολογικά αυθαίρετες ιδέες των επιστημόνων άρχισαν σταδιακά να υποκαθίστανται από τις πολύ πιο σοβαρές γνωστικές προσεγγίσεις και τις συστηματικές λογικές αναλύσεις μιας νέας, ετερογενούς, αλλά ιδιαίτερα δυναμικής ερευνητικής ομάδας εμπειριστών φιλοσόφων, οι οποίοι στόχευαν προγραμματικά σε μια αντικειμενική, ρεαλιστική και άρα αντιμεταφυσική προσέγγιση των θεμελίων της νέας επιστημονικής γνώσης και των επαναστατικών της κατακτήσεων.Μια νέα γενιά από Ευρωπαίους μαθηματικούς, φυσικούς επιστήμονες και φιλοσόφους θα ενώσουν τις προσπάθειές τους για να αποκαλύψουν ποια είναι η ιδιαίτερη μεθοδολογική και η γνωστική προσέγγιση των πιο σύγχρονων και ανεπτυγμένων επιστημονικών πεδίων (αρχικά της μαθηματικής Λογικής και κατόπιν της Φυσικής).

Το πρόγραμμα εξάλειψης της Μεταφυσικής

Κάποιοι από αυτούς τους νέους φιλοσόφους της επιστήμης, μετά το 1925, θα θέσουν ρητά ως προγραμματικό τους στόχο να αναλύσουν τη θεμελιώδη εννοιολογική δομή και τους συντακτικούς κανόνες παραγωγής της επιστημονικής γλώσσας, για να ορίσουν επακριβώς τι είναι η φυσική επιστήμη και σε τι διαφέρει από την ψευδοεπιστήμη. Ωστόσο, η υλοποίηση αυτού του προγράμματος προϋποθέτει ότι αυτοί οι φιλόδοξοι λογικοί εμπειριστές όφειλαν αφ’ ενός να ανακαλύψουν ποιοι είναι οι διαχρονικοί και κοινοί σε όλες τις φυσικές επιστήμες νοητικοί κανόνες που επιτρέπουν την παραγωγή και τη διάκριση των αληθών επιστημονικών προτάσεων από τις ψευδείς και αφ’ ετέρου να αποσαφηνίσουν πώς και σε τι ακριβώς διαφοροποιούνται οι γνωστικά έγκυρες επιστημονικές θεωρίες από τις ευρύτατα αποδεκτές και, εν πολλοίς, «αυθαίρετες» μεταφυσικές προσεγγίσεις της φυσικής πραγματικότητας, που επικρατούσαν μέχρι τότε.Αυτό το ιδιαίτερα μαχητικό γνωσιολογικό πρόγραμμα -ταυτοχρόνως επιστημολογικό και αντιμεταφυσικό- θα διατυπωθεί ρητά κατά τη διάρκεια του Μεσοπολέμου από τον «Κύκλο της Βιέννης» (Wiener Kreis), μια ομάδα προοδευτικών φιλοσόφων της επιστήμης που θα προτείνει μια καινοφανή και σύνθετη λογική και εμπειρική προσέγγιση της «επιστημονικής γλώσσας». Στην ίδρυση αυτής της ομάδας πρωταγωνιστικό ρόλο είχε ο Μόριτς Σλικ (Moritz Schlick, 1882-1936), ενώ στον αρχικό πυρήνα του «Κύκλου της Βιέννης» συμμετείχαν οι Waismann, Neurath, Hahn και Carnap. Ετσι, σε ζοφερούς κοινωνικοπολιτικά καιρούς, προέκυψε το πολύ φιλόδοξο επιστημονικό και διαφωτιστικό κίνημα εξορθολογισμού του συνόλου της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης, που αυτοπροσδιορίστηκε ως «λογικός εμπειρισμός» ή «νεοθετικισμός».Ποια ήταν, όμως, τα εργαλεία αυτών των Ευρωπαίων ευαγγελιστών του επιστημονικού εξορθολογισμού; Η νέα πνευματική επιφοίτηση του επιστημονικού «ορθού λόγου» είχε προαναγγελθεί από τον Ερνστ Μαχ (1838-1916), κορυφαίο φυσικό και αρχάγγελο του αυστριακού εμπειρισμού, και από τον νεαρό Λούντβιχ Βιτγκενστάιν (1889-1951), μεγαλοφυή αρχάγγελο της αναλυτικής φιλοσοφίας της γλώσσας. Και δεν είναι καθόλου τυχαίο ότι όλα τα μέλη του «Κύκλου της Βιέννης» θεωρούσαν γενάρχες και πνευματικούς προπάτορες του κινήματός τους αυτούς τους δύο αυστριακής καταγωγής στοχαστές.Οι προγραμματικοί στόχοι του νεοθετικισμού ήταν: 1) Η αυστηρή λογική ανάλυση κάθε έγκυρης γνώσης, η οποία προκύπτει αποκλειστικά και μόνο από τις φυσικές επιστήμες. Και 2) Η εμπειρική επαλήθευση κάθε επιστημονικής θεωρίας αποτελεί το αποφασιστικό κριτήριο για τη διάκριση και την οριοθέτηση της επιστημονικής σκέψης τόσο από τις αντιεπιστημονικές δοξασίες όσο και τις μεταφυσικές «α-νοησίες». Και για την εδραίωση αυτού του επιστημολογικού προγράμματος, οι νεοθετικιστές χρησιμοποίησαν τα νέα εργαλεία της λογικής ανάλυσης για να ελέγξουν τις, τότε, νέες φυσικές θεωρίες της Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής.Από τις μεταφυσικά και επιστημολογικά μεροληπτικές αναλύσεις των νεοθετικιστών προέκυψε ότι κάθε επαρκώς αναπτυγμένη και άρα «νόμιμη» επιστημονική θεωρία οφείλει να έχει τη μορφή ενός αξιωματικού-παραγωγικού συστήματος: οι προτάσεις, υποθέσεις και θεωρίες του οποίου πρέπει να προκύπτουν πάντα σύμφωνα με αυστηρά λογικούς και επαγωγικούς κανόνες και, σε τελευταία ανάλυση, πρέπει να θεμελιώνονται στα εμπειρικά-παρατηρησιακά δεδομένα της επιστημονικής έρευνας.Το μεθοδολογικό τέχνασμα των νεοθετικιστών ήταν να διαχωρίζουν αυστηρά το «πλαίσιο ανακάλυψης» από το «πλαίσιο θεμελίωσης» και, παράλληλα, να εισάγουν τη διάκριση των «παρατηρησιακών-εμπειρικών όρων» από τους «θεωρητικούς όρους ή τις έννοιες» κάθε ώριμης επιστημονικά θεωρίας, δύο εντελώς αυθαίρετες γνωσιολογικά διακρίσεις, αφού, όπως επανειλημμένα αποδείχτηκε από τις μεταγενέστερες έρευνες, δεν υπάρχουν αμιγώς ή αμόλυντοι θεωρητικά «παρατηρησιακοί όροι», ούτε ευσταθεί η απόλυτη διάκριση μεταξύ πλαισίου ανακάλυψης και πλαισίου θεμελίωσης, σύμφωνα με τις ιστορικές ανασυγκροτήσεις της πραγματικής εξέλιξης των επιστημών. Εξάλλου, ούτε καν θεωρητικά δεν ισχύει η «αρχή της επαγωγής» που στηρίζει αυτές τις αυθαίρετες και, κατά βάθος, μεταφυσικές διακρίσεις, διότι αν «το νόημα μιας επιστημονικής πρότασης είναι η εμπειρική μέθοδος επαλήθευσής της», όπως υποστήριζαν οι περισσότεροι λογικοί εμπειριστές, τότε οι βασικοί νόμοι της Φυσικής δεν θα έπρεπε να ισχύουν, αφού οι εμπειρικές επαληθεύσεις τους είναι πεπερασμένες και οι μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν κάλλιστα να τις διαψεύσουν!Ευτυχώς, η κυριαρχία του νεοθετικισμού, ως φιλοσοφικά έγκυρης και μεθοδολογικά τεκμηριωμένης ερμηνείας της δομής και της δυναμικής κάθε επιστημονικής γνώσης, θα κρατήσει μόλις τρεις δεκαετίες, από το 1930 μέχρι το 1960. Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, η απόρριψη των βασικών θέσεων του λογικού εμπειρισμού θα είναι σχεδόν πλήρης και θα λάβει, διεθνώς, κατακλυσμιαίες διαστάσεις, που θα εκφραστούν κυρίως από τη λεγόμενη «ιστορικιστική στροφή» στην επιστημολογία.

Αποκαλύπτοντας τα όρια του επιστημονισμού

Αυτή η κοσμογονική διανοητική μεταστροφή θα αναδείξει τα εγγενή και ανυπέρβλητα όρια της νεοθετικιστικής προσέγγισης, που επί τρεις δεκαετίες, τουλάχιστον, αναζητούσε μάταια ένα απόλυτο, διαχρονικό και άρα υπεριστορικό φυσικαλιστικό θεμέλιο για κάθε έγκυρη επιστημονική γνώση. Σε πλήρη αντίθεση με το νεοθετικιστικό μοντέλο, η νέα επιστημολογία θα επιχειρήσει να αποκαταστήσει την πολυπλοκότητα της επιστημονικής περιπέτειας, αναδεικνύοντας τα εγγενή γνωσιολογικά και πολιτισμικά όρια κάθε σπουδαίου επιστημονικού εγχειρήματος, καθώς και τη δυσεξάλειπτη εξάρτηση όλων των σημαντικών επιστημονικών εξελίξεων από τις ευρύτερες κοινωνικοϊστορικές συνθήκες.Σημείο μετάβασης από την κλασική θετικιστική στη νέα επιστημολογική προσέγγιση θεωρείται το πρωτοποριακό έργο του επίσης Αυστριακού Καρλ Πόπερ (1902-1994). Ο Πόπερ ήταν ένας από τους μεγαλύτερους φιλοσόφους της επιστήμης του προηγούμενου αιώνα και δικαίως θεωρείται ο «δολοφόνος του νεοθετικισμού», ενώ οι διάσημοι μαθητές του, ο Ιμρε Λάκατος (Imre Lakatos, 1922-1974) και ο Πολ Φεγεράμπεντ (Paul Karl Feyerabend, 1924-1994), θα συμβάλουν αποφασιστικά με το έργο τους στην ανάδυση και την εδραίωση της σύγχρονης επιστημολογίας.Πάντως, οι ιστορικοί των ιδεών θεωρούν ως σημείο καμπής για το πέρασμα από την παλιά στη νέα επιστημολογία την κυκλοφορία, το 1962, του βιβλίου «Η δομή των επιστημονικών επαναστάσεων», του Τόμας Κουν (T.S. Kuhn, 1922-1996). Σε αυτό το επαναστατικό βιβλίο, ο κορυφαίος Αμερικανός επιστημολόγος απορρίπτει τελεσίδικα τις αρχές του νεοθετικισμού περί επαλήθευσης ή της εμπειρικής επικύρωσης των επιστημονικών θεωριών και την αρχή της επαγωγής των θεωρητικών όρων στους παρατηρησιακούς όρους μιας θεωρίας. Συνεπώς, στο βιβλίο αυτό καταρρίπτεται -με πλήθος φιλοσοφικών και ιστορικών επιχειρημάτων- το γραμμικό ή συσσωρευτικό μοντέλο προόδου της επιστημονικής γνώσης που βασιζόταν σε αυτές τις νεοθετικιστικές αρχές.Αντίθετα, βασιζόμενος τόσο στο έργο του Καρλ Πόπερ και της σχολής του όσο και στις κατακτήσεις των κορυφαίων Γάλλων ιστορικών της επιστήμης, ο Τόμας Κουν θα εισαγάγει την αποφασιστική έννοια του επιστημονικού «Παραδείγματος», η οποία συνοψίζει επαρκώς ένα εντελώς απρόσμενο και ριζοσπαστικό μοντέλο κατανόησης του επιστημονικού γίγνεσθαι και της ιστορίας του! Εκτοτε, η αναπόφευκτα σχετικιστική και ιστορική έρευνα στο πεδίο της επιστημολογίας θα αποκαλύψει ότι, στη μακρά ιστορία της, καμία φυσική επιστήμη δεν παρουσιάζει την ιστορικά στατική, γνωσιολογικά πλήρη και κοινωνικά ουδέτερη εικόνα που ονειρεύονταν οι νεοθετικιστές.Μια ευρύτερη πολιτισμική και πολιτική συνέπεια αυτών των εξελίξεων είναι ότι οι φυσικές επιστήμες δεν διαφέρουν ουσιωδώς, ούτε και πρέπει να θεωρούνται «ανώτερες» από τις ανθρωπιστικές επιστήμες. Παρά τις σημαντικές μεθοδολογικές διαφορές των αντικειμένων τους και των γνωστικών τους προτεραιοτήτων, αυτά τα δύο είδη γνώσης αποτελούν εξίσου το προϊόν της ιδιαίτερης ιστορίας τους και την έκφραση της κοινής «ανθρώπινης, πολύ ανθρώπινης» ανάγκης για γνωστική ιδιοποίηση του φυσικού κόσμου και του εαυτού μας.Πώς συμβαίνει και σε μια εποχή υποτιθέμενου θριάμβου της επιστήμης, ένας ολοένα και μεγαλύτερος αριθμός ανθρώπων να παραδίδονται χωρίς αντίσταση στις πιο ακραίες μορφές ανορθολογισμού και ψευδοεπιστήμης; Αυτό είναι το βασικό ερώτημα που διερευνά διεξοδικά ο Στέφανος Τραχανάς στο νέο του βιβλίο «Ο Κύκλος: Επιστήμη και δημοκρατία σε ανήσυχους καιρούς», που μόλις κυκλοφόρησε από τις ΠΕΚ.Αναζητώντας τα αναγκαία και έγκυρα επιστημολογικά εργαλεία για την αντιμετώπιση της σύγχρονης ψευδοεπιστήμης, ο Στέφανος Τραχανάς τα βρήκε, παραδόξως, στις ανιστόρητες και οριστικά διαψευσμένες επιστημολογικές ιδέες του «Κύκλου της Βιέννης», εξ ου και ο τίτλος του βιβλίου!Ετσι, το επόμενο Σάββατο ζητήσαμε από τον ίδιο τον συγγραφέα να μας εξηγήσει αναλυτικά αυτή την απρόσμενη και προκλητική επιστημολογική επιλογή του.

https://physicsgg.me/2024/04/07/οι-φυσικές-και-μεταφυσικές-προϋποθέσ/

Από αριστερά τρεις πρωταγωνιστές του εμπειρικού και νεοθετικιστικού φιλοσοφικού προγράμματος: ο Ερνστ Μαχ, ο Λούντβιχ Βιτγκενστάιν και ο Μόριτς Σλικ. Και δίπλα, τρεις κορυφαίοι αντιθετικιστές επιστημολόγοι: ο Καρλ Πόπερ, ο Ιμρε Λάκατος και ο Τόμας Κουν.

Το επεξεργάστηκε Απρίλιος 10 ο Δροσος Γεωργιος

Συνδεθείτε

Κοσμολογία

Προτεινόμενες αναρτήσεις

Ραδιοκύματα 8 δισεκατομμυρίων ετών έφτασαν στη Γη

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Top Posters In This Topic

Popular Days

Top Posters In This Topic

Popular Days

Posted Images

Όλα τα αντικείμενα του σύμπαντος σε ένα διάγραμμα.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η αρχαιότερη ταχεία ραδιοέκρηξη και ο νέος τρόπος «ζυγίσματος» του σύμπαντος.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

H πιο πολύχρωμη εικόνα του σύμπαντος.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Kινηματογραφώντας την τέταρτη διάσταση.

Η Τέταρτη Διάσταση

Γιατί όχι ψηφιακά

Θα σωθεί ο πλανήτης;

Υπάρχει ζωή αλλού;

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μια έκλαμψη ακτίνων γάμμα «χτυπάει» τη Γη.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Αποστολή της NASA θέλει να δει τι συνέβη τη στιγμή που γεννήθηκε το Σύμπαν (βίντεο)

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Τύχη, Θεός και Πολυσύμπαν.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ανιχνεύθηκε ένα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας σωματίδιο κοσμικών ακτίνων.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η ζωή λίγα δευτερόλεπτα μετά την Μεγάλη Έκρηξη.

H πρώτη ζωή ανάμεσα στα άστρα

Η πρώτη ζωή στο σύμπαν (ιδέες για μυθιστορήματα επιστημονικής φαντασίας)

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

«Μεγάλος Δακτύλιος» και «Γιγάντιο Τόξο» εναντίον Κοσμολογικής Αρχής.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

«Άστρο Barbenheimer»: ενδείξεις ασυνήθιστης πυρηνοσύνθεσης στο αρχέγονο σύμπαν.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Πράσινο φως στην κατασκευή των διαστημοπλοίων της LISA.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ανθρώπινη Ύπαρξη και Βαρυτικά Κύματα.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η ‘μουσική’ του σύμπαντος.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Το Σύμπαν (σε μία σελίδα).

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Τα τηλεσκόπια Webb και Hubble επιβεβαιώνουν τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Το «γόνατο» των κοσμικών ακτίνων.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό ή συνδεθείτε για να σχολιάσετε

Δημιουργία λογαριασμού

Συνδεθείτε

Σημαντικές πληροφορίες