Η σύγκρουση ύλης και αντιύλης

07/04/2020

Γράφει ο Ηλίας Μαγκλίνης

Οι κινηματογραφόφιλοι ίσως να θυμούνται στην κινηματογραφική μεταφορά του μυθιστορήματος «Ιλουμινάτοι» του Νταν Μπράουν, με τον Τομ Χανκς στον πρωταγωνιστικό ρόλο («Αγγελοι και δαίμονες»), μια σκηνή όπου υποτίθεται ότι πάνω από τον ουρανό του Βατικανού πραγματοποιείται μια σύγκρουση σωματιδίων ύλης και αντιύλης. Η φυσική λέει πως κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε αμοιβαία εξολόθρευση των μεν και των δε, μέσα από μία κολοσσιαία έκρηξη. Και όντως: πάνω από τον Άγιο Πέτρο, βλέπουμε στον ουρανό μια έκρηξη που παραπέμπει στην στερεοτυπική εικόνα που έχουμε όλοι σχετικά με την Μεγάλη Εκρηξη που οδήγησε στη δημιουργία του σύμπαντός μας.

Τα παραπάνω είναι μυθοπλασία, έχουν όμως μια, έστω και μακρινή, βάση σε θεωρίες της φυσικής και της κοσμολογίας. Πάμε λίγο στην αρχή των πάντων όμως, στην πολύ-πολύ αρχή, για την ακρίβεια: ο αριθμός 0,0000000000000000000000000000000000000000001 αποτελεί το μοναδικό κομμάτι του χρόνου που δεν έχει ερμηνευθεί, από τη Μεγάλη Έκρηξη έως σήμερα. Το πρώτο κλάμα του νεογέννητου σύμπαντος. Ένας πνιχτός λυγμός σαράντα τριών μηδενικών κι ενός άσσου που διήρκεσε 10 στη μείον τεσσαρακοστή τρίτη του δευτερολέπτου. Ο αδιανόητος αυτός αριθμός είναι ένα όριο που οι αστροφυσικοί και οι κοσμολόγοι ορίζουν ως «εποχή Πλανκ» του πρώιμου σύμπαντος.

Όπως γράφει ο Νιλ ντε Γκρας Τάισον στην «Αστροφυσική για βιαστικούς» (εκδ. Παπαδόπουλος), «πρόκειται για το χρονικό διάστημα μεταξύ t= 0 και t= 10 στη μείον τεσσαρακοστή τρίτη του δευτερολέπτου (ένα δεκάκις εκατομμυριοστό ου τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου) από την αρχή, και πριν φτάσει το σύμπαν να αποκτήσει διάμετρο 10 στην μείον τριακοστή πέμπτη μέτρων (εκατό δισεκατομμυριοστά του τρισεκατομμυριοστού  του τρισεκατομμυριοστού του μέτρου). Η ονομασία «εποχή Πλανκ» προήλθε από τον Γερμανό φυσικό Μαξ Πλανκ. Από αυτόν πήραν το όνομά τους αυτές οι ασύλληπτες μικρές ποσότητες, και ήταν αυτός που εισήγαγε πρώτος την ιδέα της κβαντικής ενέργειας το 1900, θεωρούμενος ο πατέρας της κβαντομηχανικής: της φυσικής που εστιάζει στον αλλόκοτο κόσμο των υποατομικών σωματιδίων, στο απειροελάχιστο της ύλης.

Από ένα απειροελάχιστο προήλθε και το άπειρο του σύμπαντος, από μια ασύλληπτα μικροσκοπική μονάδα η οποία περιλάμβανε τα πάντα, όλα όσα βλέπουμε γύρω μας. Μια συχνή παρανόηση σχετικά με την Μεγάλη Έκρηξη είναι ότι συνέβη σε κάποιο σημείο του χώρου και του χρόνου (όπως, π.χ., η έκρηξη που βλέπουμε στην ταινία «Άγγελοι και δαίμονες»). Με τη Μεγάλη Έκρηξη όμως αυτό που συνέβη ήταν ο ίδιος ο χώρος αλλά και ο χρόνος. Δεν έχει νόημα να αναρωτιόμαστε «που» ή «πότε» συνέβη το Μπιγκ Μπανγκ αφού με αυτό ξεκίνησαν τα πάντα. Όλα όσα κοιτούμε και βιώνουμε είναι απότοκα αυτής της αδιανόητης, εκρηκτικής διαστολής.

Το μόνο που μπορούμε να πούμε είναι ότι πριν από τη φάση της διαστολής, τα πάντα, τα πάντα όμως, και ο χρόνος ακόμα, περιλαμβάνονταν σε κάτι σαν «κβαντικό αφρό» σε μια απειροελάχιστη, ας την πούμε, κουκκίδα: αυτό που οι αγγλόφωνοι ονομάζουν singularity και που στα ελληνικά αποδίδεται με τρεις όρους: «ανωμαλία» ή «ιδιομορφία» ή «μοναδικότητα».

Μια τέτοια ανωμαλία υποτίθεται ότι φωλιάζει στο κέντρο και μιας μαύρης τρύπας γι’ αυτό και ορισμένοι επιστημονικοί κύκλοι θεωρούν πως, στην ουσία, το σύμπαν μας προέκυψε μέσα από μια μαύρη τρύπα, δηλαδή έπειτα από την κατάρρευση ενός μεγάλου αστέρα σε κάποιο άλλο σύμπαν. Με την κατάρρευσή του ίσως να δημιουργήθηκε ένα νέο σύμπαν-βρέφος (το δικό μας, άρα αυτό ήταν η Μεγάλη Έκρηξη) και, με βάση αυτό το σκεπτικό, όσες μαύρες τρύπες υπάρχουν σήμερα στο σύμπαν μας (μόνο στον δικό μας Γαλαξία, υπολογίζεται ότι υπάρχουν από δέκα εκατομμύρια έως και ένα δισεκατομμύριο μαύρες τρύπες…), ίσως μέσα από τις ρωγμές που φαίνεται να προκαλούν στη υφή του χωρόχρονου να γεννούν νέα, ξένα σύμπαντα. Ο πρώτος που συσχέτισε την ανωμαλία που επέφερε τη Μεγάλη Εκρηξη με τις ανωμαλίες στα κέντρα των μαύρων τρυπών ήταν ο Στίβεν Χόκινγκ. Όσο συναρπαστικές και αν είναι αυτές οι εξωτικές θεωρίες, παραμένουν αναπόδεικτες και καλό είναι αυτό να το θυμόμαστε.

Για να επιστρέψουμε όμως σε εκείνη την πρωταρχική στιγμή, την «εποχή Πλανκ», φαίνεται πως δημιουργήθηκε μια παράδοξη, ανεξήγητη μάλλον, ασυμμετρία ύλης-αντιύλης, χάρη στην οποία οφείλεται το γεγονός ότι το σύμπαν μας διέπεται από τους συγκεκριμένους φυσικούς νόμους, χάρη στην οποία, με άλλα λόγια, οφείλουμε ουσιαστικά την και τη δική μας ύπαρξη αφού έτσι δημιουργήθηκαν οι κατάλληλες συνθήκες για τη δημιουργίας ζωής – και, κυρίως, ζωής με συνείδηση της ύπαρξής της. 

Όπως γράφει ο Νιλ ντε Γκρας Τάισον, υπάρχουν ισχυρές θεωρητικές ενδείξεις ότι ένα επεισόδιο στα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος «να χάρισε στο σύμπαν μια αξιοσημείωτη ασσυμετρία, όπου τα σωματίδια της ύλης υπερίσχυσαν αριθμητικά κατά τι των σωματιδίων της αντιύλης: ένα δισεκατομμύριο και ένα έναντι ενός δισεκατομμυρίου. (…) Χωρίς την ασυμμετρία του ενός δισεκατομμυρίου και ένα προς ένα δισεκατομμύριο στη σχέση ύλης και αντιύλης, όλη η μάζα του σύμπαντος θα είχε αυτοεξαϋλωθεί, αφήνοντας έναν κόσμο από φωτόνια και τίποτε άλλο – μιλάμε για το απόλυτο ‘γεννηθήτω φως’».

ΠΗΓΗ: www.kathimerini.gr