Η αρχή και το τέλος του Σύμπαντος

 

Το big bang, η τροποποίηση της θεωρίας του σχετικά με τη μεγάλη έκρηξη, και η προσπάθειά του να συνδυάσει τη γενική θεωρία της σχετικότητας με την κβαντική μηχανική , στο 8^ο κεφάλαιο  του “Brief History of Time” του Stephen Hawking  με τίτλο “The origin and fate of the universe”.

«Αν η κλασική θεωρία της σχετικότητας ήταν σωστή, τα θεωρήματα «μοναδικότητας» (singularity theorems) που ο Roger Penrose και εγώ αποδείξαμε» υποδείκνυαν πως το σύμπαν ξεκίνησε με μια Μεγάλη Έκρηξη, όπου ολόκληρο το σύμπαν και τα πάντα μέσα του ήταν συμπιεσμένα σε ένα και μοναδικό σημείο άπειρης πυκνότητας, μια ιδιομορφία του χωροχρόνου. Υπήρξαν πολλές αντιρρήσεις στη δουλειά μας αλλά τελικά την αποδέχτηκαν και έτσι σήμερα σχεδόν όλοι υποθέτουν ότι το σύμπαν άρχισε με την ιδιομορφία του Big Bang.

«Αποτελεί ίσως ειρωνεία ότι, έχοντας αλλάξει γνώμη, προσπαθώ τώρα να πείσω τους άλλους φυσικούς  ότι στην πραγματικότητα δεν υπήρξε μοναδικότητα (singularity) στην αρχή του σύμπαντος. Αυτή μπορεί να εξαφανιστεί αν λάβουμε υπ’ όψιν  την κβαντική μηχανική».

The Big Bang theory

·         Ένα δευτερόλεπτο μετά τη μεγάλη έκρηξη, η θερμοκρασία του σύμπαντος έπεσε στους 10 δις βαθμούς. Εκείνη τη στιγμή, το σύμπαν θα περιείχε κυρίως φωτόνια, ηλεκτρόνια, νετρίνα και τα αντισωματίδιά τους καθώς και μερικά πρωτόνια και νετρόνια.

Καθώς το σύμπαν συνέχισε να επεκτείνεται η θερμοκρασία του συνέχιζε να πέφτει.

 Αρχικά σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια. Κάποια από αυτά εξερράγησαν (supernova)και από τα συντρίμμια τους δημιουργήθηκαν καινούρια αστέρια (ήλιοι) και κάποιοι πλανήτες.

 Ο δικός μας ήλιος θεωρείται ότι δημιουργήθηκε από δεύτερη ή τρίτη έκρηξη ενός supernova και μαζί με αυτόν και οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Αυτό πριν 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

 Η γη αρχικά είχε πολύ υψηλή θερμοκρασία και καθόλου ατμόσφαιρα. Με τον καιρό άρχισε να ψύχεται και απέκτησε ατμόσφαιρα από την εκπομπή αερίων από τους βράχους.

 Αυτή η αρχική ατμόσφαιρα δεν ήταν τέτοια στην οποία θα μπορούσαμε να επιβιώσουμε εμείς σήμερα.

 Δεν περιείχε οξυγόνο αλλά άλλα αέρια πολλά από τα οποία θα ήταν δηλητηριώδη για μας αλλά όχι για κάποιες πρωτόγονες μορφές ζωής τότε, που πιστεύεται ότι είχαν αναπτυχθεί στους ωκεανούς, πιθανόν σαν αποτέλεσμα τυχαίων συνδυασμών ατόμων σε μεγαλύτερες δομές, που ονομάζονται μακρομόρια τα οποία ήταν ικανά να μαζεύουν άλλα άτομα στον ωκεανό με παρόμοιες κατασκευές και έτσι πολλαπλασιάζονταν.

 Σε μερικές περιπτώσεις θα υπήρχαν λάθη στην αναπαραγωγή. Κυρίως αυτά τα λάθη θα ήταν τέτοια ώστε το καινούριο μακρομόριο δεν θα μπορούσε να αναπαραχτεί και τελικά θα καταστρέφονταν.

Κάποια όμως από τα μακρομόρια θα μπορούσαν να αναπαράγουν καινούρια μακρομόρια που θα ήταν ακόμη καλύτερα στο να αναπαράγονται. Έτσι θα είχαν ένα πλεονέκτημα και θα είχαν την τάση να αντικαταστήσουν τα αρχικά μακρομόρια.

 Με αυτόν τον τρόπο άρχιζε μια διαδικασία εξέλιξης που οδήγησε στην ανάπτυξη όλο και πιο πολύπλοκων και αυτοαναπαραγόμενων οργανισμών.

 Αυτοί οι πρωτόγονοι οργανισμοί κατανάλωναν διάφορα υλικά και απελευθέρωναν οξυγόνο.

 Αυτό σταδιακά άλλαξε την ατμόσφαιρα στη σύνθεση που έχει σήμερα  και επέτρεψε την ανάπτυξη ανώτερων μορφών ζωής όπως ψάρια, ερπετά, θηλαστικά και τελικά το ανθρώπινο γένος.

 

 

·         Όμως δεν «είμαστε ακόμη σίγουροι ποια θεωρία συνδυάζει επιτυχώς την γενική σχετικότητα και την κβαντική μηχανική, αν και γνωρίζουμε πολλά από τη μορφή που μια τέτοια θεωρία πρέπει να έχει», ώστε να το αποδείξουμε.

 

 Όσο θεωρούμε ότι το σύμπαν είχε μια αρχή, μπορούμε να υποθέσουμε ότι είχε και έναν δημιουργό.Αλλά αν το σύμπαν δεν έχει όρια , δεν θα έχει ούτε αρχή ούτε τέλος: απλώς θα υπάρχει. Και τότε δεν θα υπήρχε θέση για έναν δημιουργό.

 

 

·         Το ενδιαφέρον του  για το θέμα της καταγωγής και της μοίρας του διαστήματος, αναφέρει ο Στήβεν Χώκινγκ, αφυπνίστηκε εκ νέου όταν το 1981 η καθολική εκκλησία κάλεσε τους επιστήμονες να ενημερώσουν τους “Jesuits in the Vatican” επί θεμάτων κοσμολογίας, ενθυμούμενοι «ότι τρεις αιώνες πριν είχαν κάνει το λάθος να απορρίψουν τις επιστημονικές θεωρίες του Γαλιλαίου». Ανάμεσά τους και ο ίδιος. Αφού ενημερώθηκε ο Πάπας για τη θεωρία της Μεγάλης έκρηξης (Big bang) όσον αφορά την αρχή του σύμπαντος, συμβούλεψε να ασχοληθούν οι επιστήμονες με τα θέματα μετά την έκρηξη αλλά όχι με τη στιγμή της έκρηξης, γιατί εκείνη η ώρα ήταν η ώρα του Θεού.