Σύντομη ιστορία του χρόνου 1 by Stephen Hawking

 

 

1. Our picture of the Universe

 

Τον 4^ο αιώνα π.Χ, ο Αριστοτέλης διατύπωσε την θεωρία του για το σύμπαν ως εξής:

Η γη είναι στρογγυλή (απέδειξε τη σφαιρικότητά της), είναι το κέντρο του σύμπαντος και γύρω της γυρίζουν ο ήλιος , το φεγγάρι, οι πλανήτες και τα αστέρια.

Είκοσι αιώνες αργότερα (!!), ο Κοπέρνικος, Πολωνός ιερέας, άλλαξε τα δεδομένα υποστηρίζοντας ότι το κέντρο ήταν ο ήλιος και η γη με τους πλανήτες γυρίζουν γύρω από αυτόν (1514 μ. Χ).

Πέρασε άλλος ένας αιώνας για να ληφθεί σοβαρά η άποψη του Κοπέρνικου. Το 1609 ο Ιταλός Γαλιλαίος την επιβεβαίωσε έχοντας στην κατοχή του την καινούργια ανακάλυψη, το τηλεσκόπιο και ο Γερμανός Κέπλερ τη συμπλήρωσε και την ανέπτυξε, υποστηρίζοντας ότι οι τροχιές της γης και των άλλων ουρανίων σωμάτων γύρω από τον ήλιο ήταν ελλείψεις και όχι κανονικοί κύκλοι.

Αυτό αποδείχτηκε πολλά χρόνια αργότερα από τον σπουδαίο επιστήμονα Ισαάκ Νεύτων, το 1687 με τη θεωρία του περί βαρύτητας, η οποία έδειξε ότι το σύμπαν δεν μπορεί να είναι στατικό. Έτσι οδηγηθήκαμε στην ερώτηση πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν, αν και δεν ήταν μία καινούργια ερώτηση.

 Ο Αριστοτέλης και οι άλλοι έλληνες φιλόσοφοι, δεν ασχολήθηκαν με τη γέννηση του σύμπαντος (δεν τους ταίριαζε η ιδέα μιας θεογονίας) αλλά πρέσβευαν ότι αυτό υπήρχε και θα υπάρχει, για πάντα.

 Οι θρησκείες έδωσαν τη δική τους απάντηση.

Οι ερωτήσεις σχετικά με το αν το σύμπαν είχε μια αρχή μέσα στον χρόνο και αν είναι πεπερασμένο μέσα στο διάστημα, εξετάστηκαν επισταμένως αργότερα από τον Γερμανό φιλόσοφο Καντ. Υποστήριξε ότι υπήρχαν εξίσου αδιάψευστα επιχειρήματα ότι το διάστημα υπήρχε πάντα αλλά επίσης και ότι δημιουργήθηκε κάποια στιγμή!

Όσον αφορά τον χρόνο σε σχέση με το σύμπαν, πρώτος ο Άγιος Αυγουστίνος υποστήριξε ότι η έννοια του χρόνου δεν υφίσταται πριν τη δημιουργία του σύμπαντος.

Το 1929 ο Χαμπλ έκανε την παρατήρηση ότι όπου και να κοιτάξεις στο διάστημα οι μακρινοί μας γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς. Έτσι οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι το διάστημα επεκτείνεται. Αυτό σημαίνει ότι αρχικά τα διάφορα αντικείμενα μέσα σ’ αυτό ήταν πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Φαίνεται ότι δέκα ή είκοσι χιλιάδες εκατομμύρια χρόνια πριν ήταν όλα ακριβώς στο ίδιο μέρος. Οι παρατηρήσεις του Χαμπλ οδήγησαν στην αντίληψη ότι υπήρξε μία στιγμή που δημιουργήθηκε το σύμπαν με μία μεγάλη έκρηξη όλων αυτών των πραγμάτων που ήταν συμπυκνωμένα σε ένα μέρος (Big Bang theory).

Ο χρόνος αρχίζει να μετράει από αυτήν την έκρηξη.

Κάποιοι θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ότι ο Θεός δημιούργησε το σύμπαν τη στιγμή του big bang.( Ένα σύμπαν που διαστέλλεται δεν αποκλείει την ύπαρξη ενός δημιουργού. Το θέμα είναι πότε έκανε αυτήν τη δουλειά).

Για να μπορούμε να μιλάμε για τη φύση του διαστήματος και αν έχει αρχή ή τέλος πρέπει να έχουμε ξεκάθαρη εικόνα για το τι είναι μια επιστημονική θεωρία. Μια απλοϊκή εξήγηση θα ήταν ότι επιστημονική θεωρία π. χ για το διάστημα, είναι μια μικρογραφία του διαστήματος και ένα σύνολο νόμων που συνδέουν τις ιδιότητες της μινιατούρας με τις παρατηρήσεις που κάνουμε. Μια θεωρία είναι καλή όταν ικανοποιεί δύο απαιτήσεις. Θα πρέπει να περιλαμβάνει πολλές παρατηρήσεις πάνω σε μια μικρογραφία με λίγα μόνο αυθαίρετα στοιχεία και δεύτερον πρέπει να κάνει συγκεκριμένες προβλέψεις σχετικά με μελλοντικές παρατηρήσεις.

Κάθε θεωρία πάνω στην ύλη είναι προσωρινή.

 Μπορεί πολλές φορές να συμφωνούν τα αποτελέσματα των πειραμάτων με μια θεωρία, αλλά ποτέ δεν είσαι σίγουρος αν την επόμενη φορά τα αποτελέσματα του πειράματος δεν θα είναι αντίθετα με τη θεωρία.

Στην πράξη συχνά μια καινούρια θεωρία είναι επέκταση της προηγούμενης. Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, για παράδειγμα, προέβλεψε μια ελαφρώς διαφορετική κίνηση από τη θεωρία του Νεύτωνα.

 Παρόλα αυτά η θεωρία του Νεύτωνα χρησιμοποιείται ακόμα επειδή η διαφορά ανάμεσα στις δύο κινήσεις είναι πολύ μικρή και επίσης είναι πιο απλή πρακτικά.

Ο τελικός σκοπός της επιστήμης είναι να δώσει μία θεωρία που να περιγράφει ολόκληρο το σύμπαν. Όμως οι πιο πολλοί επιστήμονες χωρίζουν το θέμα σε δύο μέρη:

·         στους νόμους που μας λένε πώς αλλάζει το σύμπαν μέσα στον χώρο και

·         στο πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν.

Κάποιοι άνθρωποι πιστεύουν ότι η επιστήμη θα έπρεπε να ασχολείται με το πρώτο μέρος γιατί όσον αφορά στο δεύτερο πιστεύουν ότι ο Θεός, ως παντοδύναμος δημιούργησε τον κόσμο όπως ήθελε. Όμως φαίνεται ότι ο κόσμος διέπεται από συγκεκριμένους νόμους. Άρα είναι εξίσου λογικό να υποθέσουμε ότι και δημιουργήθηκε βάσει ορισμένων νόμων.

Σήμερα οι επιστήμονες περιγράφουν το σύμπαν βάσει δύο επί μέρους θεωριών:

·         τη γενική θεωρία της σχετικότητας και

·         την κβαντική μηχανική.

Αποτελούν τα μεγαλύτερα πνευματικά επιτεύγματα των αρχών του 20^ου αιώνα.

Η θεωρία της σχετικότητας περιγράφει τη δύναμη της βαρύτητας και τη μεγάλης κλίμακας δομή του διαστήματος.

Η κβαντική μηχανική, απ’ την άλλη, περιγράφει φαινόμενα εξαιρετικά μικρής κλίμακας, όπως του εκατομμυριοστού του εκατομμυριοστού της ίντσας.

 Δυστυχώς όμως αυτές οι δύο θεωρίες είναι ασύμφωνες μεταξύ τους, δεν μπορούν να είναι και οι δύο σωστές. Μια λοιπόν από τις μεγαλύτερες προσπάθειες της Φυσικής σήμερα είναι η έρευνα μιας νέας θεωρίας που να συνδυάζει και τις δύο – μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας, a quantum theory of gravity.

Βάσει της αρχής της φυσικής επιλογής του Δαρβίνου, η διάνοια του ανθρώπου και οι επιστημονικές ανακαλύψεις του στο παρελθόν, έχουν βοηθήσει στην επιβίωσή του.

Δεν είναι ξεκάθαρο αν αυτό ισχύει ακόμα.

 Οι επιστημονικές ανακαλύψεις μας θα μπορούσαν κάλλιστα να μας καταστρέψουν και αν ακόμα δεν το κάνουν, μια ενοποιημένη θεωρία σχετικά με το σύμπαν, μπορεί να μην έχει καμία επίπτωση στην επιβίωσή μας. Λαμβάνοντας όμως υπ όψιν ότι το σύμπαν έχει εξελιχθεί ομαλά, θα μπορούσαμε να περιμένουμε ότι η φυσική επιλογή θα είχε αξία και στη δική μας (του Hawking)  έρευνα για μια ολοκληρωμένη ενοποιημένη θεωρία για το σύμπαν.

Όπως και να ναι, από την αρχή του πολιτισμού, ο άνθρωπος δεν ικανοποιείται με το ανεξήγητο και ψάχνει απαντήσεις.

Σήμερα ακόμα ψάχνουμε να βρούμε γιατί είμαστε εδώ και από πού ήρθαμε.

Η επιθυμία μας για γνώση, μας οδηγεί στην έρευνα για μια πλήρη περιγραφή του σύμπαντος μέσα στο οποίο ζούμε.