Από τότε που οι άνθρωποι άρχισαν να επικοινωνούν και να εκφράζουν τις σκέψεις τους, το βλέμμα τους στράφηκε προς τον ουρανό και τα ατελείωτα φωτεινά άστρα που περιβάλλουν τον πλανήτη μας και συγκροτούν τον κόσμο. Άλλωστε αυτό σημαίνει η έννοια άνθρωπος: «άνω θρώσκω», κοιτώ τον ουρανό. Από την εποχή της Θεογονίας του Ησίοδου, του σπουδαίου ποιητή, σύμφωνα με την οποία πρώτα γεννήθηκε το Χάος και στη συνέχεια η Γη, ο Τάρταρος και ο Έρωτας, οι άνθρωποι, μέσω θεωριών και πειραμάτων επιδόθηκαν στην προσπάθεια αρχικά να ορίσουν τους φυσικούς νόμους και τις ιδιότητες της ύλης που τους περιβάλλει και στη συνέχεια να εξηγήσουν τους νόμους που διέπουν το σύμπαν. Νόμοι που, όπως αποδείχθηκε, δεν θυμίζουν σε τίποτα αυτούς που ισχύουν στην… ταπεινή μας Γη.
Από τον Δημόκριτο στον Νεύτωνα
Κατά την αρχαιότητα πολλοί Έλληνες φιλόσοφοι καταπιάστηκαν με την ερμηνεία του σύμπαντος και έδωσαν τους δικούς τους ορισμούς. Αδιαμφισβήτητα ένας από τους κορυφαίους και πρώτους Έλληνες φιλοσόφους που ασχολήθηκε τόσο με το σύμπαν όσο και με την ύλη είναι ο Δημόκριτος.
Ο μεγάλος φιλόσοφος ήταν ο πρώτος που διαπίστωσε ότι η ύλη αποτελείτο από αδιάσπαστα, αόραταστοιχεία, τα άτομα. Επίσης ήταν ο πρώτος που αντιλήφθηκε ότι ο Γαλαξίας είναι το φως από μακρινά αστέρια, ενώ ήταν ανάμεσα στους πρώτους που ανέφεραν ότι το σύμπαν έχει και άλλους «κόσμους» και μάλιστα… ορισμένους που κατοικούνται. Ο Δημόκριτος μάλιστα υποστήριξε -και εν τέλει δικαιώθηκε- ότι το κενό δεν ταυτίζεται με το τίποτα («μη ον»), είναι δηλαδή κάτι το υπαρκτό.
Στους πρόσφατους χρόνους και συγκεκριμένα λίγο μετά το 1680 ένας Άγγλος φυσικός, μαθηματικός, αστρονόμος, φιλόσοφος, αλχημιστής και θεολόγος έμελλε να θέσει τις βάσεις για την κατανόηση της κίνησης των ουράνιων σφαιρών.
Ο λόγος φυσικά για τον Σερ Ισαάκ Νεύτωνα ο οποίος, μετά την πτώση ενός μήλου από ένα δέντρο, αντιλήφθηκε τη δύναμη της βαρύτητας και είναι ο πρώτος που στην ουσία ενοποίησε τον ουρανό με τη γη, κατανοώντας ότι όλα τα σώματα έχουν την τάση να πέφτουν προς τα κάτω. Οι ανακαλύψεις του Νεύτωνα μας έδωσαν πληροφορίες σχετικά με τους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, τη μάζα του ήλιου και την απόσταση των μακρινών αστερισμών.
Οι νόμοι του ωστόσο για τον τρόπο που λειτουργεί η βαρύτητα αποδείχθηκαν ελλιπείς όσον αφορά στην εφαρμογή τους στον τρόπο που κινούνται τα ουράνια σώματα. Η συγκεκριμένη δύναμη μάλιστα, η βαρύτητα, αποτέλεσε την αφορμή για μια τρομερή μάχη μεταξύ των «μεγαλύτερων εγκεφάλων» η οποία κρατάει μέχρι τις μέρες μας. Το ερώτημα είναι ένα και είναι απλό… τελικά τι είναι η βαρύτητα και πώς λειτουργεί;
Από τον Νεύτωνα στον Αϊνστάιν
Την απάντηση, τουλάχιστον σε ότι αφορά στα μεγάλης κλίμακας αντικείμενα όπως οι πλανήτες και τα άστρα, την έδωσε ο σημαντικότερος ίσως -μαζί με τον Νικολά Τέσλα- επιστήμονας του 20ου αιώνα.
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν κατανόησε ότι οι τροχιές μεταβάλλονται με τρόπο μη αναμενόμενο από τη θεωρία του Νεύτωνα για τη βαρύτητα και με την θεωρία της σχετικότητας άλλαξε άρδην τα όσα πιστεύαμε μέχρι τότε για τον χώρο, τον χρόνο και την κίνηση των σωμάτων.
Ο Αϊνστάιν διαπίστωσε ότι χώρος και χρόνος είναι ένα και ότι στην ουσία αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως βαρύτητα είναι η καμπύλωση του χωροχρόνου. Ειδικότερα, σύμφωνα με τη θεωρία του, η βαρύτητα δεν θεωρείται ως το αποτέλεσμα μιας δύναμης, αλλά οφείλεται στην καμπύλωση του χωροχρόνου, η οποία προκαλείται από την περιεχόμενη στον χωροχρόνο μάζα και ενέργεια.
Ενώ όμως μέσω της θεωρίας της σχετικότητας ο Αϊνστάιν μπόρεσε να εξηγήσει τις κινήσεις των πλανητών, οι εξισώσεις του δεν ανταποκρίνονταν όταν προσπαθούσε να εξηγήσει την κίνηση των πολύ μικρών στοιχείων, όπως αυτή των ατόμων ή μάλλον ακόμα μικρότερων σωματιδίων από αυτά.
Ήταν τότε που την εμφάνισή της είχε κάνει μια νέα επιστήμη, η κβαντομηχανική ή αλλιώς η θεωρία της φυσικής που περιγράφει τη συμπεριφορά υποατομικών σωματιδίων, δηλαδή σωματιδίων που είναι μικρότερα ακόμα και από το άτομο.Το πρόβλημα για τον Αϊνστάιν ήταν ότι ενώ με την θεωρία της σχετικότητας περιέγραφε την δύναμη της βαρύτητας, στο κβαντικό κόσμο η εν λόγω δύναμη λειτουργούσε τελείως διαφορετικά.
Τόσο διαφορετικά που από μαθηματική άποψη, η θεωρία της σχετικότητας και η κβαντομηχανική είναι ασύμβατες. Από τότε όλοι οι επίδοξοι νομπελίστες έχουν ριχτεί στη μάχη προκειμένου οι δύο αυτές θεωρίες να ενοποιηθούν σε μία – τη λεγόμενη «θεωρία των πάντων».
Είναι πιθανό όμως κάτι τέτοιο; Η απάντηση είναι ναι, ειδικά μετά την εμφάνιση της θεωρίας των χορδών (δεν έχει επαληθευθεί πειραματικά), σύμφωνα με την οποία τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία, τα υποσωμάτια δηλαδή που μελετά η κβαντομηχανική, δεν είναι σωματίδια αλλά μικρούλες ίνες ενέργειας (μονοδιάστατα εκτεταμένα αντικείμενα) που ονομάζονται χορδές. Έτσι, με τη συγκεκριμένη θεωρία αποφεύγονται τα προβλήματα και οι ανωμαλίες που προκύπτουν στις φυσικές θεωρίες λόγω της σημειακής φύσης των σωματιδίων. Είναι προς το παρόν η μόνη αξιόπιστη θεωρία κβαντικής βαρύτητας. Μπορεί να εξηγήσει δηλαδή πώς επιδρά η δύναμη της βαρύτητας σε επίπεδο υποατομικών σωματίων.
Είναι το σύμπαν ένα τεράστιο ολόγραμμα;
Φεβρουάριος 2017. Ο Κώστας Σκενδέρης, ένας Έλληνας επιστήμονας, καθηγητής Μαθηματικών Επιστημών του βρετανικού Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, υποστηρίζει ότι μαζί με την ομάδα του ανακάλυψαν τις πρώτες απτές ενδείξεις από παρατηρήσεις ότι το σύμπαν μας δεν αποτελεί παρά ένα γιγάντιο και πολύπλοκο ολόγραμμα, μέσα στο οποίο ζούμε όλοι.
Οι φυσικοί και αστροφυσικοί από τη Βρετανία, την Ιταλία και τον Καναδά, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό φυσικής «Physical Review Letters», ισχυρίζονται ότι οι ανωμαλίες που ανακάλυψαν μελετώντας την ακτινοβολία που δημιουργήθηκε 375.000 χρόνια μετά την μεγάλη έκρηξη (Μπιγκ Μπανγκ) τους οδηγούν σε μια ολογραφική εξήγηση του σύμπαντος.
Η ολογραφική αρχή (holographic principle) είναι μία ιδιότητα προβλεπόμενη από τις θεωρίες των χορδών και εικάζεται ότι αποτελεί ιδιότητα της κβαντικής βαρύτητας. Σύμφωνα με αυτή, η περιγραφή ενός όγκου του χώρου μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι κωδικοποιημένη σε μια επιφάνεια που συνορεύει με τον όγκο και είναι λιγότερων διαστάσεων. Έτσι, εφόσον το σύμπαν που αντιλαμβανόμαστε είναι τριών διαστάσεων, το ολόγραμμά του πρέπει, σύμφωνα με την θεωρία, να δημιουργείται από μια επιφάνεια δύο διαστάσεων.
Μάλιστα, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι ενδείξεις περί σύμπαντος-ολογράμματος στις παρατηρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από τον ευρωπαϊκό δορυφόρο «Πλανκ» είναι τόσες, όσες και εκείνες που στηρίζουν την παραδοσιακή εξήγηση για το σύμπαν, με βάση τη θεωρία του «κοσμικού πληθωρισμού».
Η θεωρία προκαλεί τεράστια εντύπωση καθώς, σύμφωνα με τον κ. Σκενδέρη, δέχεται τόσο τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, όσο και την κβαντομηχανική. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι αν επαληθευτεί, μπορεί να βρισκόμαστε μπροστά στο άγιο δισκοπότηρο της σύγχρονης φυσικής.
Τη θεωρία που περιγράφει την αρχή της δημιουργίας του κόσμου μας.
Πόσο κοντά βρισκόμαστε όμως στην απόδειξή της; Σε αυτό και σε άλλα ερωτήματα απαντά ο κ. Σκενδέρης σε μια αποκλειστική συνέντευξη στο zougla.gr…
Δείτε τη συνέντευξη:
Στη συνέντευξη που μας παραχώρησε μέσω διαδικτύου από το Σαουθάμπτον, ο επιστήμονας εξηγεί την ουσία της ανακάλυψής του και πώς μπορεί η ολογραφική θεωρία να εκσυγχρονίσει τις ήδη υπάρχουσες«Στις αρχές της δεκαετίας του 1990 προτάθηκε για πρώτη φορά η ολογραφική θεωρία κι από τότε η έρευνα έχει εξελιχθεί πολύ -ολογραφικά παραδείγματα βρέθηκαν και στη θεωρία των χορδών. Τα τελευταία 8 χρόνια ασχολούμαι με το πώς θα αξιοποιήσουμε την ολογραφική θεωρία στην κοσμογραφία. Κι αυτό διότι η θεωρία της σχετικότητας και η κβαντομηχανική δεν μπορούν να εξηγήσουν επαρκώς την κοσμογονική θεωρία. Χρειάζεται λοιπόν μια νέα θεωρία που θα ενσωματώνει τις παλιές και θα εξηγεί τα φαινόμενα που δεν εξηγούνταν μέχρι τώρα», επισημαίνει.
Γιατί ξεκίνησε εξ΄ αρχής η έρευνα γύρω από την ολογραφική θεωρία; «Μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας μπορείς να την καταλάβεις καλύτερα αν χρησιμοποιήσεις μια θεωρία χωρίς βαρύτητα, σε μία διάσταση λιγότερη, από τις τρεις που αντιλαμβανόμαστε, δηλαδή στις δύο. Αυτό που λέμε είναι ότι το σύμπαν μπορεί να περιγραφεί μέσω της ολογραφίας – ξεκινάει η ερμηνεία του από τις δύο διαστάσεις και λόγω των αλληλεπιδράσεων των σωματιδίων στις δύο διαστάσεις, τότε δημιουργείται η τρίτη διάσταση και η βαρύτητα. Έτσι, η θεωρία της σχετικότητας καθίσταται συνέπεια της ολογραφικής θεωρίας», εξηγεί.
«Εμείς ουσιαστικά μέσω της θεωρίας εξηγήσαμε αυτά τα κενά των προηγούμενων θεωριών. Επίσης, πάντα από θεωρητικής πλευράς, οι περισσότεροι φυσικοί θεωρούν ότι η ολογραφική θεωρία είναι σωστή»…
Τελικά… είμαστε εκφάνσεις φωτονίων σε τρισδιάστατη μορφή;
«Με τη θεωρία αυτή επανακαθορίζονται και ανοίγει η συζήτηση για πολλά φιλοσοφικά ζητήματα. Ειδικότερα, κάποια φιλοσοφικά ζητήματα μετατρέπονται πλέον σε επιστημονικά ερωτήματα. Τι υπήρχε στο σύμπαν πριν ξεκινήσει ο χρόνος όπως τον κατανοούμε τώρα; Σε αυτό το στάδιο της έρευνας βρισκόμαστε»…
Συνέντευξη: Παναγιώτης Βλαχουτσάκος, Σωτήρης Σκουλούδης
