Παρασκευή, 15 Νοεμβρίου 2019

James Peebles: Γιατί το όνομα «θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης» είναι λανθασμένο. Top cosmologist's lonely battle against 'Big Bang' theory

«Το πρώτο πράγμα που πρέπει να ξέρουμε για το επιστημονικό μου αντικείμενο είναι ότι η ονομασία του, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang), δεν είναι σωστή», λέει ο βραβευμένος με το Νόμπελ Φυσικής 2019 James Peebles. James Peebles won this year's Nobel prize in physics for helping transform the field of cosmology into a respected science, but if there's one term he hates to hear, it's "Big Bang Theory."

Ο όρος Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Fred Hoyle σε μια ραδιοφωνική εκπομπή του BBC, το κείμενο της οποίας δημοσιεύθηκε το 1950. Ο Hoyle με τους συνεργάτες του Hermann Bondi και Thomas Gold, είχαν διατυπώσει το 1948 την Θεωρία της Σταθερής Κατάστασης για το σύμπαν και χρησιμοποίησε τον όρο Μεγάλη Έκρηξη για να ειρωνευτεί την αντίπαλη θεωρία. Παρ’ όλα αυτά τελικά ο όρος αυτός επικράτησε, αποβάλλοντας το ειρωνικό του περιεχόμενο.

The Nobel committee last month honored Peebles for developing since the mid-1960s the now prevalent theoretical framework for the young universe 14 billion years ago. AFP / JIM WATSON

Ο James Peebles που κέρδισε το φετινό βραβείο Νόμπελ στη Φυσική είχε μεγάλη συνεισφορά, στις αρχές της δεκαετίας του 1960, στην εδραίωση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης. Όμως, όπως δήλωσε σε μια πρόσφατη ομιλία του στην Σουηδική Πρεσβεία στην Ουάσινγκτον απεχθάνεται το όνομα «θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης». Το θεωρεί εντελώς ακατάλληλο. Και τούτο, διότι το όνομα αυτό υπαινίσσεται την έννοια ενός γεγονότος και μιας θέσης, κάτι που είναι λάθος, γιατί στην πραγματικότητα δεν υπάρχουν σαφή δεδομένα για μια γιγαντιαία έκρηξη.

Ο James Peebles είναι προσεκτικός στις διατυπώσεις του και δηλώνει πως δεν γνωρίζει τίποτε για την «αρχή». Είναι πολύ ατυχές το γεγονός ότι κάποιος (ακούγοντας τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη») σκέφτεται την αρχή, ενώ στην πραγματικότητα δεν έχουμε μια καλή θεωρία για κάτι τέτοιο.

Αντίθετα, έχουμε μια «καλά δοκιμασμένη θεωρία της εξέλιξης από μια αρχέγονη κατάσταση» στην σημερινή κατάσταση, ξεκινώντας από «τα πρώτα δευτερόλεπτα της διαστολής» – κυριολεκτικά τα πρώτα δευτερόλεπτα του χρόνου, τα οποία έχουν αφήσει τις κοσμολογικές υπογραφές που αναφέρονται ως «απολιθώματα».

Τα απολιθώματα στην παλαιοντολογία σημαίνουν τα διατηρημένα υπολείμματα των ζωντανών οργανισμών από τις πρώιμες γεωλογικές ηλικίες. Τα παλαιότερα κοσμολογικά απολιθώματα είναι ο σχηματισμός του στοιχείου ηλίου και άλλων ελαφρών στοιχείων ως αποτέλεσμα της πυρηνοσύνθεσης που πραγματοποιήθηκε όταν το σύμπαν ήταν πολύ θερμό και πολύ πυκνό.

Αυτές οι θεωρίες υποστηρίζονται με πολύ μεγάλη ακρίβεια από θεωρητικά και παρατηρησιακά δεδομένα, σε αντίθεση με τις θεωρίες που επιχειρούν να περιγράψουν την προηγούμενη μυστηριώδη φάση της «αρχικής χρονικής στιγμής». Δεν έχουμε μια ισχυρή απόδειξη για το τι συνέβη νωρίτερα. Έχουμε θεωρίες, αλλά δεν επιβεβαιώνονται πειραματικά.

Οι θεωρίες είναι υπέροχες, αλλά για μένα, γίνονται αποδεκτές μόνο όταν επιβεβαιωθούν πειραματικά. Κάθε έξυπνος φυσικός μπορεί να δημιουργήσει θεωρίες. Δεν θα μπορούσαν όμως να έχουν καμία σχέση με την πραγματικότητα. Ανακαλύπτετε ποιες θεωρίες είναι κοντά στην πραγματικότητα, συγκρίνοντας τες με τα πειράματα. Δεν έχουμε πειραματικά στοιχεία ώστε να επιβεβαιώσουν κάποια θεωρία που περιγράφει αυτό που συνέβη νωρίτερα.

Inflation took place a fraction of a second after the Big Bang, well before the signal from the cosmic microwave background (CMB). This process dramatically increased the size of the universe in an incredibly short amount of time, both magnifying local density fluctuations and diluting the universe’s temperature profile to create the smooth CMB we observe. Other evidence of inflation is anticipated to come from identification of the gravitational waves produced during inflation, which should have a characteristic polarization (or pattern). Astronomy: Roen Kelly, after BICEP2 Collaboration

Μια από αυτές τις θεωρίες είναι γνωστή ως το «μοντέλο πληθωρισμού», το οποίο θεωρεί ότι το πρώιμο σύμπαν επεκτάθηκε εκθετικά γρήγορα μεταξύ 10-33 και 10-32 δευτερόλεπτων της ύπαρξης του σύμπαντος.

James Peebles at Princeton in 1990. PRINCETON UNIVERSITY/AFP/File / Robert P. MATTHEWS

«Είναι μια όμορφη θεωρία», δήλωσε ο Peebles. «Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι επειδή είναι τόσο όμορφη, είναι σίγουρα σωστή. Αλλά τα αποδεικτικά στοιχεία είναι ισχνά».

Στην ερώτηση, «με ποιόν όρο θα αντικαθιστούσε το όνομα «Μεγάλη Έκρηξη», απάντησε: Έχω εγκαταλείψει την προσπάθεια, χρησιμοποιώ και εγώ τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη» και δεν μου αρέσει. Εδώ και χρόνια, ορισμένοι από εμάς προσπάθησαν να πείσουν την επιστημονική κοινότητα να βρει έναν καλύτερο όρο χωρίς επιτυχία. Έτσι, έμεινε ο όρος «Μεγάλη Έκρηξη». Είναι αποτυχημένος όρος, αλλά όλοι ξέρουν αυτό το όνομα. Γι αυτό και εγκατέλειψα (τις προσπάθειες αντικατάστασής του).