Πριν λίγο καιρό, ολοκλήρωσα ένα βιβλίο που μου είχε ζητήσει να διαβάσει η κόρη μου με τίτλο ‘’Αστροφυσική για βιαστικούς νέους’’. Προφανώς το διάβασα για το πρώτο σκέλος του τίτλου. Ο συγγραφέας του, είναι ο εξαιρετικός αστροφυσικός Neil deGrasse που ουσιαστικά έχει μεταμορφώσει την θεωρητικη φυσική, μέσα από τηλεοπτικές εκπομπές και βιβλία, σε μία επιστήμη προσιτή σε όλους. Μαζί με τον Brian Cox, έναν μουσικό και χαρισματικό θεωρητικό φυσικό, επεξηγούν σε εμάς τους κοινούς θνητούς πώς δημιουργήθηκε ο Κόσμος (το γιατί ας το αφήσουμε στους θρησκόληπτους).
Γνωρίζουμε πλέον ότι το Σύμπαν μας, διαστέλεται σα μπαλόνι, μάλιστα με ιλλιγιώδη ταχύτητα και επιτάχυνση ανάλογη της απόστασης μεταξύ δύο παρατηρούμενων αντικειμένων. Δηλαδή, όσο πιο μακρυά εντοπίζεται ένα άστρο από την Γη, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται από εκείνη. Καταρχάς, μέσα σε τί απλώνεται το Σύμπαν; Χαοτικό ερώτημα – άνετα μπορεί κανείς να μείνει ξάγρυπνος σκεφτόμενος την απέραντη σιωπή που εκτείνεται πέρα από την εμβέλεια του χρόνου, όπου κάθε άστρο, ένας ψίθυρος στην αιωνιότητα. Ή κάτι παρόμοιο. Η πιθανότερη εξήγηση (όπως περιγράφεται και στο Marvel Universe) είναι η πολυσυμπαντική θεωρία (multiverse) ♾️.
Κατά δεύτερον, ποιό είναι το καύσιμο που προωθεί αυτήν την διαστολή;
Σύμφωνα με τον 1ο Νόμο της Θερμοδυναμικής, η ενέργεια δεν χάνεται (μέσα σε ένα σύστημα, στην περίπτωση μας το Σύμπαν) αλλά αλλάζει μορφές. Ούτε επίσης δημιουργείται. Η Κοσμική Διαστολή αυξάνει την εντροπία, εφόσον η διαθέσιμη ενέργεια κατανέμεται με μεγαλύτερη ομοιογένεια. Είναι γεγονός ότι αυτό ισχύει – η θερμοκρασία της ακτινοβολίας υποβάθρου (Cosmic Microwave Background, CMB) μειώθηκε από 3,000 Kelvin (το πρώτο φως του Big Bang που ονομάζεται και perfect blackbody) σε 2.7 Kelvin (-270 oC), φυσιολογικό αφού ο Συμπαντικός χώρος μεγαλώνει.
Αδυνατούμε μέχρι στιγμής, να παρατηρήσουμε το καύσιμο της συμπαντικής διαστολής – αλλά μπορούμε να αποδείξουμε την υπαρξή αυτού. Σε αυτό το σημείο έρχεται το μεγαλύτερο σωστό ‘’λάθος’’ του Αινστάιν – η σκοτεινή ενέργεια.
Εδώ τα πράγματα πραγματικά γίνονται πολύ ενδιαφέροντα. Οφείλω να ομολογήσω ότι συμφωνώ με τον Sheldon στην σειρά Big Bang Theory «η θεωρητική φυσική είναι η μοναδική πραγματική επιστήμη». To 1915, Ο Αινστάιν δημοσίευσε την θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, ενώ το 1917 εισήγαγε την κοσμολογική σταθερά (Λ) στην δημοσίευσή του με τίτλο “Cosmological Considerations in the General Theory of Relativity.” Η πεποίθηση τότε ήταν ότι το Σύμπαν είναι σταθέρο και αέναο. Γιατί εισήγαγε αυτήν την σταθερά; Για να αντισταθμίσει την δύναμη της βαρύτητας που τείνει να έλκει τα πράγματα (πλανήτες, άστρα, κόκκινους νάνους, μπλε νάνους, μαύρες τρύπες , γαλαξίες κλπ.).
Όταν ο Edwin Hubble απέδειξε την διαστολή του Σύμπαντος το 1929, ο Αινστάιν δήλωσε ότι η κοσμολογική σταθερά ήταν το μεγαλύτερο του λάθος (!). Και όμως, ένα σουπερνόβα που παρατηρήθηκε στην Γη το 1998 (αφού τότε έφτασε το φως του σε εμάς), έδωσε και πάλι δίκαιο στον Αινστάιν (!!). Η μαθηματική εξίσωση που εμπεριέχει την κοσμολογική σταθερά εν τέλει, περιγράφει την σκοτεινή ενέργεια, πολύ μεγαλύτερη της σκοτεινής ύλης, που απομακρύνει τους πλανήτες [Gμν + Λgμν = (8πG/c⁴) Tμν]. Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί κοντά τα 2/3 (68%) της ενέργειας-ύλης του Σύμπαντος (μην ξεχνάμε ότι ενέργεια και ύλη είναι δυό όψεις του ίδιου νομίσματος σύμφωνα με το E=mc2) και δεν την έχουμε εντοπίσει ακόμη. Υπάρχει όμως στο (άδειο?) Διάστημα. Η σκοτεινή ύλη, η αόρατη δύναμη που έλκει την ύλη μέσω της βαρύτητας, αποτελεί περίπου το 1/3 (28%) της συνολικής ύλης-ενέργειας του Σύμπαντος, όποτε εμείς, τα άτομα, τα άστρα και ότι άλλο παρατηρούμε (δηλαδή η συνήθης ύλη) αποτελεί ένα 4-5% (!!!).
Η σκοτεινή ενέργεια, αυξάνει την εντροπία, δηλαδή εμπίπτει στον 2ο Νόμο της Θερμοδυναμικής, που ουσιαστικά ‘’δημιουργεί’’ το βέλος του χρόνου. Εφόσον ο χρόνος είναι σχετικός, εξαρτώμενος από τον χώρο, η αύξηση του χώρου (λόγω της Συμπαντικής διαστολής) θα επηρεάζει και τον χωρόχρονο. Ο χρόνος είναι πιθανά υπαρκτός όμως όχι απαραίτητος, τουλάχιστον όσον αφορα τα κβαντικά φαινόμενα. Ο χρόνος λοιπόν, είναι μονάδα μέτρησης της αλλαγής (αύξηση εντροπίας) που εμμέσως προκαλείται από την σκοτεινή ενέργεια.
Ο Αριστοτέλης είχε εντοπίσει το παράδοξο του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος – Ο χρόνος αποτελείται από το παρελθόν, που δεν υπάρχει πια, και το μέλλον, που δεν υπάρχει ακόμα. Πώς λοιπόν μπορεί να υπάρχει ο χρόνος; Ο Αριστοτέλης δεχόταν ότι ο χρόνος είναι η ανθρώπινη έννοια της αλλαγής [Φυσικά (Βιβλίο Δ΄)].
Ο Πλάτωνας, ώντας ίσως πιο ρομαντικός διαφωνούσε – «Χρόνος ἐστιν εἰκών κινητὴ αἰῶνος» (Τίμαιος, 37δ). Ο χρόνος είναι ένα καθρέπτισμα της αμετάβλητης αιωνιότητας, ο κόσμος των ιδεών. Ο παρατηρητής για να αντιληφθεί την αιωνιότητα, επινόησε τον χρόνο. Ο Πλωτίνος, στο έργο του Εννεάδες, όρισε τον χρόνο ως μία εμπειρία της ψυχής.
Μετά την χωροχρονική σχετικότητα του Αινστάιν, η σκοτεινή ενέργεια μας αναφέρει ότι ο χρόνος ίσως δεν είναι τελικά σταθερός. Και τώρα έχουμε και μέσα από μία πιο slay (Gen Z αργκό) ματιά, έννοιες όπως phantom dark energy και time crystals, αναδεικνύοντας μαθηματικά θεωρητικά μοντέλα όπου ο χρόνος, υπό συνθήκες, μπορεί να αλλάξει σχήμα και μορφή (!!!!).
Τετάρτη, 8 Ιανουαρίου, 1998
“Αγαπητέ Αλ, ο χρόνος δεν κυλάει απλώς…..τεντώνεται, επιταχύνεται και περιστασιακά κάνει νευρικές εκρήξεις.
Παντοτινά δική σου.
Με αγάπη 💖,
Σκοτεινή Ενέργεια”
Επιλεγμένη βιλιογραφία
De Martino, I. (2018). Decaying Dark Energy in Light of the Latest Cosmological Dataset. Symmetry, 10(9), 372. https://doi.org/10.3390/sym10090372.
Spergel DN. The dark side of cosmology: dark matter and dark energy. Science. 2015 Mar 6;347(6226):1100-2. doi: 10.1126/science.aaa0980. PMID: 25745164.
Mersini-Houghton L. The nature of phantom dark energy and its relation to time crystals. Sci Rep. 2025 Aug 18;15(1):30257. doi: 10.1038/s41598-025-14048-2. PMID: 40825986; PMCID: PMC12361409.
