Το φως κινείται με πεπερασμένη ταχύτητα, επομένως κάθε φορά που κοιτάμε κάτι, κοιτάμε πώς ήταν στο παρελθόν. Αυτό δεν έχει ιδιαίτερη σημασία στην καθημερινή μας ζωή, αλλά όταν σκεφτόμαστε το διάστημα, αρχίζει να αποκτά σημασία. Όταν κοιτάμε τη Σελήνη, για παράδειγμα, κοιτάμε πώς ήταν πριν από περίπου ένα δευτερόλεπτο, όχι πώς είναι τώρα. Αντίστοιχα όταν κοιτάμε τον Ήλιο, βλέπουμε πως ήταν πριν από 8 λεπτά, όσο δηλαδή παίρνει στο φως για να έρθει στη Γη.
Το πεπερασμένο της ταχύτητας του φωτός μας επιτρέπει να μελετήσουμε το παρελθόν του σύμπαντος απλώς κοιτάζοντας πιο μακριά. Αυτό μας έχει προσφέρει απίστευτες γνώσεις για την κατανόησή μας για το πώς έχουν εξελιχθεί τα αστέρια, οι πλανήτες, ακόμη και οι γαλαξίες. Αλλά όσο μακριά κι αν κοιτάξουμε στο παρελθόν, δεν θα δούμε ποτέ την ίδια την αρχή του σύμπαντος.
Έχουμε δει ήδη τα πρώτα φώτα που άναψαν στο Σύμπαν. Αυτό είναι το κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο. Πρόκειται για την απολιθωμένη ηχώ της Μεγάλης Έκρηξης. Περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αυτό το αρχέγονο φως ήταν επιτέλους ελεύθερο να κινηθεί, εξαπλούμενο στο σύμπαν με την ανεπαίσθητη εντύπωση του τι συνέβη σε εκείνες τις πρώτες χιλιετίες του Σύμπαντος.
Πριν από αυτό, το φως παγιδευόταν επειδή είχε υψηλή ενέργεια. Τα συστατικά των ατόμων, τα πρωτόνια και τα νετρόνια στον πυρήνα τους, και τα ηλεκτρόνια που τα περιβάλλουν, σχηματίστηκαν τα πρώτα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Υπήρχε επίσης πολύ φως με πολλή ενέργεια. Έτσι, κάθε φορά που σχηματιζόταν ένα άτομο, το φως απορροφούνταν από το ηλεκτρόνιο, το οποίο διέφευγε από τα πρωτόνια και τα νετρόνια.
Πίστωση εικόνας: ESA και η Συνεργασία Planck
Έτσι, το σύμπαν στα πρώτα του χρόνια ήταν γεμάτο από μια σούπα πλάσματος, αέρια και σκόνη. Αυτά ήταν τόσο παχιά, που το φως δε μπορούσε να τα διαπεράσει και να εξαπλωθεί σε όλο το σύμπαν ελεύθερα. Όταν όμως το Σύμπαν διαστάλθηκε αρκετά και έγινε πιο ψυχρό, το αρχικό φως ήταν επιτέλους ελεύθερο να φωτίσει τα πάντα.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν μπορούμε να δούμε τι συνέβη στην αρχή του σύμπαντος. Δεν υπάρχει ελεύθερη διαδρομή για να φτάσει το φως από τη Μεγάλη Έκρηξη στα τηλεσκόπιά μας. Απλώς δεν μπορούμε να δούμε πέρα από το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων. Είναι το πρώτο φως και το απόλυτο όριο στην ικανότητά μας να μελετήσουμε το σύμπαν με το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Όμως, αυτό ίσως αλλάξει
Όσα είπαμε είναι απόλυτα για το φως του σύμπαντος. Όμως υπάρχουν δύο πράγματα στο σύμπαν που δεν ενδιαφέρονται για την ύλη και μπορούν να τη διαπεράσουν.
Το ένα από αυτά είναι τα νετρίνα. Πρόκειται για σωματίδια με μηδενική μάζα και χωρίς ηλεκτρικό φορτίο, πράγμα που σημαίνει πως αλληλοεπιδρούν ελάχιστα με την ύλη. Κάθε δευτερόλεπτο, 60 δισεκατομμύρια νετρίνα ρέουν μέσα από κάθε τετραγωνικό εκατοστό του σώματός σας. Ορισμένες εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι 300 από αυτά προέρχονται από τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό είναι το κοσμικό υπόβαθρο των νετρίνων.
H ζωή ίσως ήρθε από το Διάστημα! Βρέθηκαν πολύπλοκα οργανικά μόρια
Το δεύτερο είναι τα βαρυτικά κύματα. Πρόκειται για ανεπαίσθητες αλλαγές στον χωροχρόνο λόγω σημαντικών βαρυτικών γεγονότων, όπως οι σουπερνόβα ή συγκρούσεων μεταξύ πυκνών αντικειμένων, όπως οι μαύρες τρύπες. Όπως και με τα νετρίνα και εδώ έχουμε ένα υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων, που προκαλείται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται σε τροχιά η μία γύρω από την άλλη, καθώς και από επιδράσεις από τη Μεγάλη Έκρηξη και μία από τις υποθετικές πρώιμες φάσεις του σύμπαντος, τον κοσμικό πληθωρισμό.
Το πρόβλημα σήμερα είναι πως τόσο τα νετρίνα όσο και τα βαρυτικά κύματα είναι αρκετά δύσκολο να μελετηθούν με τις υπάρχουσες τεχνολογίες μας. Αυτό σημαίνει πως ακόμα δεν έχουμε δει τα σήματα από τη Μεγάλη Έκρηξη. Όμως, στο μέλλον ίσως να είναι πιθανό να δούμε. Το Pulsar Timing Array, το οποίο χρησιμοποιεί παλλόμενους αστέρες νετρονίων ως ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων μεγέθους γαλαξία, βρήκε μερικές πιθανές ενδείξεις του υποβάθρου βαρυτικών κυμάτων.
Το φως, σε όποια μορφή και αν υπάρξει, είναι θεμελιώδες για την κατανόηση του Σύμπαντος. Το πιο εντυπωσιακό όμως είναι πως όταν φτάνουμε στα όριά μας, ο ανθρώπινος νους ανακαλύπτει νέους τρόπους για να τα ξεπεράσει και να θριαμβεύσει.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
