“Η μουσική του κόσμου – Από τη Μεγάλη Έκρηξη έως σήμερα”

Τhe WMAP satellite observes the microwave background with enough sensitivity to trace its patchiness in some detail. The patches we see are sound waves, rather like water waves seen on an ocean surface. Analysis of the patchiness reveals the relative abundance of waves of different wavelength, which yields the famous "CMB sound spectrum". Shifting up by about 50 octaves, we convert the sound spectrum into an audible sound.

Δεκατέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια πριν –για την ακρίβεια, 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια (!)– ένα παράξενο ηχητικό κύμα,  μια «διαταραχή» στην απόλυτη ομοιογένεια του «κενού» χώρου,  διαπέρασε απ’ άκρου εις άκρον το αρχέγονο σύμπαν. Κι από αυτές τις πρώτες διακυμάνσεις στο αρχικά λείο υπόβαθρο μπόρεσαν να σχηματιστούν αργότερα –με την επίδραση της βαρύτητας– οι γαλαξίες, τα άστρα και τελικά …εμείς.  

What were the frequencies of the primordial sound waves? Very low! Roughly one wave every 20,000 to 200,000 years! Expressed in Hertz, that's about 10-12 to 10-13 Hz. This is about 48 to 52 octaves below concert A (which is 440Hz). So the cosmic sounds are exceedingly deep — way too deep for humans to hear.

One way to illustrate this is to imagine a sequence of ever-deeper pianos — the top note of the next piano continues from the bottom note of the previous piano. With 7 octaves for each piano, we must go 7 pianos down the sequence before we can play the cosmic concerto at its authentic pitch. Following normal musical tradition, one can transpose music up or down in pitch to suite the available instruments. In our case, we must transpose up by 50 octaves to play creation's chords on a normal, human, piano.

Ένας φυσικός προσομοίωσε αυτόν τον αρχέγονο ήχο,  τον «μετατόπισε» κατά 50 οκτάβες ώστε να είναι ακουστός από το ανθρώπινο αυτί και μας καλεί να τον …ακούσουμε. Να ακούσουμε την πιο παλιά μουσική εκπομπή του κόσμου.

Heisenberg uncertainty principle.

Ο σκοπός της ομιλίας είναι πράγματι να ακούσουμε αυτήν την παράξενη μουσική – τη «μουσική του κόσμου»– αλλά όχι μόνο. Θέλουμε και να την «καταλάβουμε». Να μάθουμε ποιοι ήταν οι φυσικοί μηχανισμοί που την «συνέθεσαν». Για να ανακαλύψουμε τελικά,  ως άλλοι Σέρλοκ Χολμς,  ότι ο μυστικός συνθέτης –το «φάντασμα της όπερας»– είναι μόνον ένας:  Η αρχή της αβεβαιότητας.  Η ίδια φυσική αρχή που διασφαλίζει επίσης ότι θα πληρούνται και όλες οι άλλες προϋποθέσεις –από τη σταθερότητα της ύλης έως τη μακροβιότητα και τον εκρηκτικό θάνατο των άστρων– που κάνουν δυνατή την εμφάνιση ζωής στο σύμπαν. Μεταξύ άλλων και την εμφάνιση εκείνου του είδους νοήμονος ζωής που θα αισθανθεί κάποτε την ανάγκη να παίξει και να ακούσει μουσική. Τη μουσική του κόσμου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια μετά!

ΟΜΙΛΗΤΗΣ: Στέφανος Τραχανάς

Ποιος είναι:

Είναι μέλος του επιστημονικού προσωπικού του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας και διευθυντής των Πανεπιστημιακών Εκδόσεων Κρήτης του ιδρύματος. Κατά τα …άλλα,  γεννήθηκε και πήγε στο δημοτικό σχολείο σ’ ένα χωριό της Ανατολικής Κρήτης, έκανε τις γυμνασιακές του σπουδές στο Γυμνάσιο Ιεράπετρας και στο νυχτερινό γυμνάσιο Αγ.  Αρτεμίου της Αθήνας,  σπούδασε μηχανολόγος- ηλεκτρολόγος στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (με υποτροφία του Ιδρύματος Κρατικών Υποτροφιών) και έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στη Θεωρητική Φυσική στο Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών «Δημόκριτος» (με υποτροφία της Εθνικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας)  και στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Harvard (με υποτροφία του πανεπιστημίου).

Και τι κάνει:

Κατά τα τελευταία 25 χρόνια, τα εξής:

α) Διδάσκει περίπου όλα τα βασικά μαθήματα του κύκλου της Θεωρητικής Φυσικής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης. Στις αξιολογήσεις των διδασκόντων από τους φοιτητές (που διενεργεί επί χρόνια το Τμήμα Φυσικής) έρχεται συνήθως πρώτος μεταξύ των αξιολογουμένων.

β) Γράφει πανεπιστημιακά βιβλία,  κυρίως για να καταλάβει ο ίδιος το θέμα και …παρεμπιπτόντως για να το καταλάβουν ίσως και κάποιοι άλλοι. Παρ’ όλα αυτά (!) τα βιβλία του (κυρίως με θέμα την Κβαντομηχανική και τις Διαφορικές Εξισώσεις)  ευτύχησαν να έχουν πολλούς ελεύθερους αναγνώστες –εκείνους που συχνάζουν στα βιβλιοπωλεία– και, λόγω αυτού, να έχουν καθιερωθεί σήμερα ως τα βασικά εγχειρίδια στα τμήματα Φυσικής και στις πολυτεχνικές σχολές της χώρας.

γ) Διευθύνει τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης: Ένα στοίχημα που κινδυνεύει να …κερδηθεί.  Να αποδειχθεί ότι μπορεί να υπάρξει ένας δημόσιος οργανισμός –ένας πανεπιστημιακός εκδοτικός οίκος– που να συνδυάζει την ευγένεια των σκοπών (που είναι σύμφυτη με τον δημόσιο χαρακτήρα του)  με την αποτελεσματικότητα και την υψηλή ποιότητα.

Πιθανότατα λόγω των παραπάνω, το Πανεπιστήμιο Κρήτης τον τίμησε το 2001 με την ανώτερη ακαδημαϊκή του διάκριση: Τον «έκανε» επίτιμο διδάκτορά του, διακόπτοντας έτσι …αδόξως αυτό που ο ίδιος χαρακτήρισε κατά τη σχετική τελετή ως τον …μακρύ αντιδιδακτορικό του αγώνα.  Το γεγονός ότι το 1974  διέκοψε «αναίτια» τις μεταπτυχιακές του σπουδές στο Harvard –μάλλον στο καλύτερο σημείο τους– για να αφοσιωθεί σ’ αυτό που τελικά προέκυψε ως η βαθύτερη επιθυμία του: το επιστημονικό διδακτικό βιβλίο.

Στο βίντεο περιέχεται η ομιλία του Στέφανου Τραχανά, με τίτλο “Η μουσική του κόσμου – Από τη Μεγάλη Έκρηξη έως σήμερα” που δόθηκε στις 27 Ιουνίου 2012.