Επιμέλεια: Πατέρας Τσαμπίκος Π. Πετρόπουλος
Ζούμε σ‘ ένα σύμπαν που ξεκίνησε περίπου πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ακτίνα του παρατηρήσιμου σύμπαντος είναι 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός (ή περίπου 1,4×1026 μέτρα). Όμως, κάθε πέντε δευτερόλεπτα, το σύμπαν διαστέλλεται τόσο, όσος περίπου είναι ο χώρος που καταλαμβάνει ο γαλαξίας μας! Γι αυτό και η πραγματική ακτίνα του σύμπαντος είναι 45 κι όχι 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός που είναι η ηλικία του Κόσμου.
Ούτε σκέψη ότι θα μπορέσουμε να δούμε τι κρύβει η ‘αόρατη’ πλευρά του σύμπαντος, πολύ πέρα από τη σημερινή παρατηρήσιμη ορατή περιοχή του, η οποία συνεχώς αυξάνει με τρομακτικό ρυθμό.
Περιέχει περισσότερα άστρα και πλανήτες απ’ όσοι είναι οι κόκκοι άμμου του πλανήτη μας κι ωστόσο η πυκνότητά του είναι μικρή (1,4×10-29 gr/cm3), που αντιστοιχεί κατά μέσον όρο σε ένα άτομο ανά κυβικό μέτρο.
Το περίεργο είναι πως, αν αφαιρέσουμε το κενό ανάμεσα στα άτομα ή τα υποσωματίδια, η καθαρή συμπυκνωμένη ύλη του απέραντου σύμπαντος θα χωρούσε σ’ ένα κουταλάκι του καφέ. Υπ’ όψιν ότι, στους 1011 γαλαξίες του σύμπαντος υπάρχουν, περίπου, 2,9×1023 άστρα, που θα διαλυθούν σε πενήντα δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα.
Το ορατό σύμπαν αποτελεί ένα ελάχιστο τμήμα μιας τεράστιας φυσαλίδας. Όλα ξεκίνησαν με τη δημιουργία φυσαλίδων στη διάρκεια ενός πολύ μικρού χρονικού διαστήματος (της τάξης του 10-32 sec), οι οποίες αναπτύχθηκαν υπερβολικά (πληθωρισμικά) με τρομακτική ταχύτητα. Από ένα σημείο και μετά η υπερδιαστολή σταματά κι αρχίζει μια βραδύτερη ανάπτυξη που δίνεται από το νόμο του Hubble.
Στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, κάθε φορά που η θερμοκρασία έπεφτε κάτω από κάποια οριακή τιμή, το κενό υφίστατο μεταβολή φάσης και περνούσε σε κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας. Η μεταβολή της φάσης δεν ήταν ακαριαία κι έτσι η διαφορά ενέργειας των δύο καταστάσεων παρέμεινε αποθηκευμένη. Σύμφωνα με την έννοια του κβαντικού κενού, αυτή η κατάσταση που περιέχει ενέργεια μπορεί να ονομαστεί «ψευδοκενό».
Η πίεση που αντιστοιχεί στην ενέργεια του κενού είναι αρνητική κι έτσι οι φυσαλίδες του ψευδοκενού ωθούνται σε μια υπερανάπτυξη, διαστελλόμενες με εκθετικό τρόπο. Επομένως, στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος κυριαρχεί η διαστολή, που οφείλεται στη διαφορά ενέργειας μεταξύ κενού και ψευδοκενού.
Το κενό, λοιπόν, είναι γεμάτο από αόρατη ύλη, που χαρακτηρίζεται από αρνητική ενέργεια. Όταν σε κάποιο σημείο αυτού του κενού χώρου επιδράσει μια υπερβολικά συγκεντρωμένη ποσότητα ενέργειας, τότε κάνουν την εμφάνισή τους στον κόσμο της ύλης σωματίδια και αντισωματίδια στον κόσμο της αντιύλης. Πρόσφατα ερευνητές συμπλήρωσαν τη θεωρία, υποστηρίζοντας ότι, νέφη υδρογόνου είναι κατανεμημένα στη νοητή επιφάνεια τεράστιων φυσαλίδων, αφού η παρατήρηση των σμηνών των γαλαξιών έδειξε ότι αυτές οι φυσαλίδες υπάρχουν, αλλά σήμερα έχουν μια διάμετρο 100 εκατομμύρια έτη φωτός σε σμήνη των 1000 γαλαξιών.
Πηγή: Φυσική για όλους
Ούτε σκέψη ότι θα μπορέσουμε να δούμε τι κρύβει η ‘αόρατη’ πλευρά του σύμπαντος, πολύ πέρα από τη σημερινή παρατηρήσιμη ορατή περιοχή του, η οποία συνεχώς αυξάνει με τρομακτικό ρυθμό.
Περιέχει περισσότερα άστρα και πλανήτες απ’ όσοι είναι οι κόκκοι άμμου του πλανήτη μας κι ωστόσο η πυκνότητά του είναι μικρή (1,4×10-29 gr/cm3), που αντιστοιχεί κατά μέσον όρο σε ένα άτομο ανά κυβικό μέτρο.
Το περίεργο είναι πως, αν αφαιρέσουμε το κενό ανάμεσα στα άτομα ή τα υποσωματίδια, η καθαρή συμπυκνωμένη ύλη του απέραντου σύμπαντος θα χωρούσε σ’ ένα κουταλάκι του καφέ. Υπ’ όψιν ότι, στους 1011 γαλαξίες του σύμπαντος υπάρχουν, περίπου, 2,9×1023 άστρα, που θα διαλυθούν σε πενήντα δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα.
Το ορατό σύμπαν αποτελεί ένα ελάχιστο τμήμα μιας τεράστιας φυσαλίδας. Όλα ξεκίνησαν με τη δημιουργία φυσαλίδων στη διάρκεια ενός πολύ μικρού χρονικού διαστήματος (της τάξης του 10-32 sec), οι οποίες αναπτύχθηκαν υπερβολικά (πληθωρισμικά) με τρομακτική ταχύτητα. Από ένα σημείο και μετά η υπερδιαστολή σταματά κι αρχίζει μια βραδύτερη ανάπτυξη που δίνεται από το νόμο του Hubble.
Στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, κάθε φορά που η θερμοκρασία έπεφτε κάτω από κάποια οριακή τιμή, το κενό υφίστατο μεταβολή φάσης και περνούσε σε κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας. Η μεταβολή της φάσης δεν ήταν ακαριαία κι έτσι η διαφορά ενέργειας των δύο καταστάσεων παρέμεινε αποθηκευμένη. Σύμφωνα με την έννοια του κβαντικού κενού, αυτή η κατάσταση που περιέχει ενέργεια μπορεί να ονομαστεί «ψευδοκενό».
Η πίεση που αντιστοιχεί στην ενέργεια του κενού είναι αρνητική κι έτσι οι φυσαλίδες του ψευδοκενού ωθούνται σε μια υπερανάπτυξη, διαστελλόμενες με εκθετικό τρόπο. Επομένως, στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος κυριαρχεί η διαστολή, που οφείλεται στη διαφορά ενέργειας μεταξύ κενού και ψευδοκενού.
Το κενό, λοιπόν, είναι γεμάτο από αόρατη ύλη, που χαρακτηρίζεται από αρνητική ενέργεια. Όταν σε κάποιο σημείο αυτού του κενού χώρου επιδράσει μια υπερβολικά συγκεντρωμένη ποσότητα ενέργειας, τότε κάνουν την εμφάνισή τους στον κόσμο της ύλης σωματίδια και αντισωματίδια στον κόσμο της αντιύλης. Πρόσφατα ερευνητές συμπλήρωσαν τη θεωρία, υποστηρίζοντας ότι, νέφη υδρογόνου είναι κατανεμημένα στη νοητή επιφάνεια τεράστιων φυσαλίδων, αφού η παρατήρηση των σμηνών των γαλαξιών έδειξε ότι αυτές οι φυσαλίδες υπάρχουν, αλλά σήμερα έχουν μια διάμετρο 100 εκατομμύρια έτη φωτός σε σμήνη των 1000 γαλαξιών.
Πηγή: Φυσική για όλους
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.