Ακολουθήστε την «ΑΥΓΗ»
Ο επιλεγμένος κατάλογος δεν υπάρχει πλέον.

Έτσι ξεκίνησαν όλα

ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΟΥ ΛΑΣΚΟΥ

JOHN D. BARROW, Η απαρχή του Σύμπαντος, Μετάφραση: Θεοφάνης Γραμμένος, εκδόσεις Κάτοπτρο, σελ. 184

 

Πόσες φορές σου έχω πει πως όταν έχεις εξαλείψει το αδύνατο, ό,τι απομένει, όσο απίθανο κι αν φαίνεται, πρέπει να είναι η αλήθεια

ΣΕΡΛΟΚ ΧΟΛΜΣ

 

Ένα από τα σημαντικότερα βιβλία Κοσμολογίας, από όσο έχω υπόψη μου, είναι το περίφημο The Accidental Universe του Paul Davies. Η πρώτη έκδοσή του, το μακρινό 1982, όταν ακόμη φοιτούσα στο τρίτο έτος του Φυσικού, ήταν μια πραγματική αποκάλυψη για μένα. Μέσα σε ελάχιστες σελίδες περιέγραφε το σύνολο των κοσμολογικών ερωτημάτων, καθώς και τις σχετικές απαντήσεις.

Η ελληνική του έκδοση[1], το 1995, υπήρξε μια μεγάλη προσφορά στην ελληνική βιβλιογραφία. Η οποία, όμως, όπως είμαι σε θέση να ξέρω, διαβάστηκε ελάχιστα. Οι αριθμητικές, και, σε κάποιες περιπτώσεις, ευρύτερα μαθηματικές, απαιτήσεις του βιβλίου -αντίστοιχες της εγγραματοσύνης ενός καλού αποφοίτου Λυκείου- το έκαναν, δυστυχώς, απρόσιτο για το μεγάλο κοινό.

Πρόκειται για παράδοξο - η προσδοκία πως είναι δυνατή η προσέγγιση τέτοιων θεμάτων με μηδενικό μαθηματικό εξοπλισμό είναι ολοκληρωτικά έωλη. Από την άλλη, ο απαιτούμενος μαθηματικός εξοπλισμός είναι σχεδόν στοιχειώδης - δεν υπάρχει μεν βασιλικός δρόμος για την επανάκτησή του ούτε, όμως, είναι -η επανάκτηση- ιδιαίτερα δύσκολη. Απαιτεί, απλώς, χρόνο και μια ορισμένη συστηματικότητα. Και τη σχετική αυτογνωσία - είδος εν ανεπαρκεία σε μια χώρα, όπου κάποιοι σπινοζιστές αδυνατούν να λύσουν πρωτοβάθμια εξίσωση, αλλά είναι βέβαιοι για την εμβάθυνση στο έργο του μεγάλου φιλοσόφου, ο οποίος επέλεξε να παρουσιάσει την Ηθική του more geometrico.

Τι είναι, όμως, η Κοσμολογία; Με δυο λόγια, πρόκειται για την επιστήμη του Σύμπαντος ως όλου. Παράξενη έκφραση: το Σύμπαν ως όλο. Μα δεν είναι το Σύμπαν εξ ορισμού το όλον των πραγμάτων και των γεγονότων; Πώς θα μπορούσαμε να μιλάμε για το Σύμπαν χωρίς να αναφερόμαστε στο όλον; Κι όμως, η έκφραση αυτή κάτι λέει πέρα από το να ταυτολογεί. Επισημαίνει το δεδομένο πως, μιλώντας για το Σύμπαν, ο παρατηρητής είναι πάντοτε εντός του παρατηρούμενου. Δεν υπάρχει γι’ αυτόν θέση εκτός, η οποία θα του έδινε τη δυνατότητα, π.χ., να «δει» τη διαστολή του Σύμπαντος: εδώ η «κίνηση του ποταμού» γίνεται αντιληπτή, μετρείται και εξηγείται από μέσα και μόνο από μέσα, από την θέση εντός, όπου βρίσκεται ο παρατηρητής. Που σημαίνει ότι βγάζουμε «ολικά» συμπεράσματα βασιζόμενοι στην «τοπικότητά» μας και μόνο -πράγμα που θέτει και σημαντικά φιλοσοφικά, γνωσιολογικά και επιστημολογικά, ζητήματα.

Για να επανέλθω, όμως. Το σπουδαίο βιβλίο του Davies δεν πολυδιαβάστηκε και ο κυριότερος λόγος ήταν τα «μαθηματικά». Για το βιβλίο του Barrow δεν έχω αίσθηση σχετικά μα την αναγνωσιμότητά του, είμαι, όμως, πεπεισμένος πως, ανήκει στα καλύτερα βιβλία Κοσμολογίας «χωρίς μαθηματικά». Το θεμελιώδες προσόν της Απαρχής του Σύμπαντος είναι πως διευκρινίζει με μοναδικό τρόπο τις κύριες έννοιες του πεδίου. Η εντροπία, η singularity στην αρχή του χρόνου και του χώρου, ο πληθωρισμός και η ex nihilo «δημιουργία», μεταξύ άλλων, ξεκαθαρίζονται και μάλιστα σε μεγάλο βάθος. Ας προσπαθήσω να δείξω τι σημαίνει αυτή η διευκρίνιση, ξεκινώντας από το τελευταίο.

Πώς είναι δυνατόν να σκεφτούμε κάτι -πολύ περισσότερο όταν αυτό το «κάτι» είναι το όλον των πραγμάτων και των γεγονότων- το οποίο να προκύπτει από το μηδέν; Πώς να σκεφτούμε τα βασικά φυσικά μεγέθη, την ενέργεια, την στροφορμή ή το ηλεκτρικό φορτίο, να εμφανίζονται «εκ του μηδενός»; Και ο χρόνος; Υπήρχε χρόνος πριν (;) να υπάρξουν τα βασικά μεγέθη; Μπορούμε να φανταστούμε χρόνο, στον οποίο δεν υφίσταται τίποτε και δεν συμβαίνει τίποτε;

Ο Barrow διεξέρχεται αυτά τα -κορυφαία φιλοσοφικά- ζητήματα με μοναδικό τρόπο. Κι αν η άποψή του πως «στην κβαντική κοσμολογία ο χρόνος δεν είναι αυθύπαρκτος [αλλά] είναι μια κατασκευή των υλικών περιεχομένων του Σύμπαντος και των συνόλων χαρακτηριστικών τους» (σελ. 121) -πράγμα που σημαίνει ότι η μελέτη αυτών των υλικών περιεχομένων και χαρακτηριστικών φτάνει για τη φυσική περιγραφή και εξήγηση και καθιστά περιττή την ίδια την έννοια του χρόνου- είναι αρκετά δυσνόητη, δεν ισχύει το ίδιο για την πολύ απλή ιδέα πως το ολικό ηλεκτρικό φορτίο του Σύμπαντος -μισό θετικό μισό αρνητικό- μπορεί κάλλιστα να είναι μηδέν, άρα «να προέκυψε από το μηδέν». Ή πως η συνολική του ενέργεια -μισή θετική (κινητική) μισή αρνητική (δυναμική)- μπορεί να είναι μηδέν, και μάλλον είναι, πράγμα που ισχύει και για την στροφορμή του. Το ex nihilo, λοιπόν, κάθε άλλο παρά προσκρούει στην σημερινή εικόνα, που έχουμε για το Σύμπαν.

Εξαιρετική, εξίσου, είναι η διαπραγμάτευση από τον Barrow του ζητήματος της εντροπίας. Τι είναι, όμως, η εντροπία; Πρόκειται για έννοια της Φυσικής του 19ου αιώνα, η οποία «μετράει» την αταξία ενός συστήματος. Όσο μεγαλύτερη η αταξία τόσο μεγαλύτερη η εντροπία. Σε όλες τις φυσικές διεργασίες, όπως επισημαίνει ο περίφημος 2ος νόμος της Θερμοδυναμικής, η εντροπία αυξάνει. «Ως ένα βαθμό, αυτό δεν σας ξαφνιάζει [...] Πράγματι, οι τρόποι με τους οποίους τα πράγματα μεταβαίνουν από την τάξη στην αταξία είναι πολύ περισσότεροι από τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να συμβεί το αντίστροφο» (σελ. 43). Βάσει αυτού και θεωρώντας το Σύμπαν κλειστό σύστημα, θεωρείτο δεδομένο ότι η πορεία των πραγμάτων οδηγεί σε ένα Σύμπαν τεράστιας αταξίας -μια θάλασσα ακτινοβολίας χωρίς χαρακτηριστικά, παντού η ίδια. Το σενάριο αυτό, του λεγόμενου «θερμικού θανάτου», υπήρξε αναμφισβήτητο, μια σταθερά της κοσμολογικής σκέψης για πολύ καιρό. O Barrow μας δίνει τη δυνατότητα να διευκρινίσουμε πόσο παρωχημένη είναι πλέον αυτή η ιδέα και πόσο καθοριστική είναι η συγκεκριμένη αναγνώριση.

Εξίσου κατατοπιστική είναι και η πραγμάτευση του ζητήματος της ανωμαλίας ή μοναδικότητας (singularity), από την οποία ξεκίνησε το Σύμπαν. «Ανωμαλία», με την πλήρη έννοια της λέξης, στο μέτρο που δηλώνει μια κατάσταση άπειρης πυκνότητας, άπειρης θερμοκρασίας και μηδενικών διαστάσεων -όπου το άπειρο και το μηδενικό έχουν όχι μεταφορική, αλλά κυριολεκτική σημασία. Ο Barrow μας εξηγεί τι σημαίνει αυτό, μαθαίνοντάς μας και λίγη τοπολογία, και τι επιπτώσεις έχει στην ίδια την ιστορία του κόσμου. Μας δείχνει, ακόμη, πώς θα μπορούσαν να αποφευχθούν οι απειρότητες και οι μηδενισμοί χωρίς να αλλάξει η εικόνα που έχουμε για το Σύμπαν.

Ένα από τα ερεθιστικότερα στοιχεία της σύγχρονης μαθηματικής κοσμολογίας -έστω κι αν παρουσιάζεται χωρίς μαθηματικά- είναι η συνειδητοποίηση του προβλήματος του ορίζοντα. Του γεγονότος, δηλαδή, πως μέρη του Σύμπαντος όχι μόνο δεν επικοινωνούν αιτιακά μεταξύ τους, αλλά, προϊόντος του χρόνου, γίνονται όλο και περισσότερο αιτιακά ασύνδετα. Αυτό οφείλεται στο πεπερασμένο μέγεθος της ταχύτητας του φωτός, που είναι, σύμφωνα με τη σχετικότητα, η μέγιστη ταχύτητα επικοινωνίας στη φύση. Σημεία που απέχουν «εξαρχής» τόσο, ώστε να απομακρύνονται λόγω διαστολής με ταχύτητες μεγαλύτερες από αυτές του φωτός, δεν θα «κοιταχτούν» ποτέ. Πώς μπορούμε, όμως, να μιλάμε για ενιαίο κόσμο, όταν τα τμήματά του δεν επικοινωνούν το ένα με το άλλο; Γύρω από αυτό το ερώτημα αρθρώνονται σημαντικά άλλα, που αφορούν την εικόνα μας για τον κόσμο. Αυτά και άλλα τέτοια καίρια ζητήματα παρουσιάζονται με μοναδικό τρόπο στο βιβλίο, που αποτελεί μια από τις καλύτερες εισαγωγές στην Κοσμολογία.

 

[1] P. C. W. Davies, Το Τυχαίο Σύμπαν, Εκδόσεις Κωσταράκη, σελ. 180

 

 

Δείτε όλα τα σχόλια
Κύριο άρθρο

Πολυτεχνείο

Η σημερινή ημέρα ανήκει δικαιωματικά στη μνήμη της εξέγερσης του Πολυτεχνείου. Αυτής της εξέγερσης των νέων ανθρώπων που αμφισβήτησαν «τη βία ως στοιχείο εξαναγκασμού» και ύψωσαν τη φωνή τους για Ελευθερία και Δημοκρατία.

Δειτε ολοκληρο το αρθρο