Η επιστήμη λειτουργεί με έναν πολύ συγκεκριμένο τρόπο. Έχουμε ένα κύκλο προτάσεων θεωριών, που περνάνε από αυστηρούς ελέγχους σε αναζήτηση αντιφάσεων. Πρόκειται για μια ιδιαίτερα δύσκολη διαδικασία, πόσο μάλλον όταν έχουμε να κάνουμε με μεγάλες κοσμολογικές θεωρίες, που είναι δύσκολο να διαψευσθούν ή να επιβεβαιωθούν. Το καλύτερο ίσως παράδειγμα για αυτό έχει να κάνει με την σκοτεινή ενέργεια και τη σκοτεινή ύλη. Πρόκειται για δυνάμεις που παραμορφώνουν των χωροχρόνο σε κοσμική κλίμακα, όμως απουσιάζουν από το δικό μας ηλιακό σύστημα.
Ένας φυσικός στο Jet Propulsion Lab της NASA, ο Slava Turyshev, δημοσίευσε μια νέα μελέτη που υποδηλώνει πως αυτή η φαινομενική αντίφαση μπορεί ενδεχομένως να αντιμετωπιστεί αν βελτιώσουμε τον τρόπο με τον οποίο αναζητούμε στοιχεία για τη σκοτεινή ενέργεια και ύλη τοπικά, χρησιμοποιώντας πιο επιλεκτικές μεθόδους δοκιμών.
Η «Μεγάλη Αποσύνδεση» μεταξύ κοσμολογίας και τοπικής φυσικής
Η εν λόγω έρευνα επιδιώκει να επιλύσει αυτό που ο ίδιος αποκαλεί «Μεγάλη Αποσύνδεση» μεταξύ της γενικής φυσικής του Σύμπαντος και αυτής του ηλιακού μας συστήματος. Σε περιοχές με λίγη ή καθόλου ύλη (και επομένως ελάχιστη βαρυτική επιρροή), οι επιδράσεις της σκοτεινής ενέργειας ή της τροποποιημένης βαρύτητας, δυνάμεις που αποκλίνουν από τη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν, εμφανίζονται πιο έντονες. Στις περιοχές που υπάρχει περισσότερη ύλη και άρα η βαρύτητα είναι πιο ισχυρή, όπως το ηλιακό μας σύστημα, οι επιδράσεις της σκοτεινής ύλης και ενέργειας φαίνεται να εξαφανίζονται, τουλάχιστον από την ευαισθησία των οργάνων με την τρέχουσα τεχνολογία.
Στο δικό μας ηλιακό σύστημα όλα φαίνεται να λειτουργούν όπως ακριβώς προβλέπει η γενική σχετικότητα. Αυτό το βλέπουμε στις πλανητικές τροχιές, που μπορούμε να τις υπολογίσουμε με μεγάλη ακρίβεια, όπως επίσης και την καμπυλότητα στον χωροχρόνο γύρω από τον Ήλιο, που ευθυγραμμίζονται πλήρως με τις παρατηρήσεις μας από τις ραδιομετρήσεις από διαστημόπλοια και ανιχνευτές. Αυτά τα σκάφη, συμπεριφέρονται στο διάστημα ακριβώς όπως έχουμε υπολογίσει με βάση την τυπική βαρυτική θεωρία και δεν έχουμε μέχρι στιγμής ενδείξεις πως ασκούνται άλλες δυνάμεις.
Σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα όμως, όπως αυτή μεταξύ γαλαξιών, τα στοιχεία ύπαρξης της κοσμικής ύλης και ενέργειας, είναι δύσκολο να μην παρατηρηθούν. Το σύμπαν φαίνεται να διαστέλλεται και αν και υπάρχει μια συζήτηση για το πόσο γρήγορα συμβαίνει αυτό, προς το παρόν δεν έχουμε κανέναν άλλο τρόπο να το περιγράψουμε παρά να πούμε ότι κάτι ανατρέπει την κατανόησή μας είτε για τη σχετικότητα είτε για την ίδια τη βαρύτητα.
Το φαινόμενο διαλογής και οι θεωρίες της πέμπτης δύναμης
Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα θα είχε «υποδείξεις» στα σύνολα δεδομένων που συλλέγονται από μεγάλες κοσμολογικές αποστολές όπως το Euclid και το The Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Όμως, δεδομένου πως αυτές οι αποστολές εξετάζουν αποκλειστικά το μακρινό διάστημα και μακρινούς γαλαξίες, δεν θα ήταν σε θέση να αποδείξουν πώς θα άλλαζε η πέμπτη δύναμη μόνο όταν αλληλεπιδρά με αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα. Για κάτι τέτοιο θα χρειαστεί μια συγκεκριμένη αποστολή με αυτό τον στόχο, στο ηλιακό μας σύστημα και μια διαψεύσιμη θεωρία που παρέχει μια πρόβλεψη για το τι πρέπει να βρει αυτή η αποστολή.
Ανακοίνωση της Europol για την αναγνώριση κλήσης! Τι ισχύει στην Ελλάδα!
Σύμφωνα με τον Dr. Turyshev, χωρίς την θεωρητική υποστήριξη μιας διαψεύσιμης θεωρίας, δεν έχει νόημα να διεξάγουμε πειράματα στο ηλιακό μας σύστημα, αφού έχουμε ήδη αποδείξει πως οι καλύτερες προσπάθειές μας δεν είναι σε θέση να ανιχνεύσουν κάτι διαφορετικό από αυτό που προβλέπει η γενική θεωρία της σχετικότητας. Όμως οι θεωρητικοί φυσικοί μπορούν να βρουν ελέγξιμες υποθέσεις από τα δεδομένα που συλλέγονται από τις μεγάλες κοσμολογικές έρευνες, τα οποία μπορούν να ελεγχθούν στο δικό μας ηλιακό σύστημα, όμως θα πρέπει να σχεδιάσουμε μια αποστολή για να γίνει αυτό.
Η αλήθεια είναι πως θα χρειαστεί αρκετός χρόνος ώστε να αναπτύξουμε την τεχνολογία μας, με όργανα αρκετά ευαίσθητα για να διαψεύσουν τη θεωρία της σκοτεινής ύλης. Το να φτάσουμε σε αυτό το σημείο όμως, προϋποθέτει πως θα γίνουν αποστολές που θα βοηθήσουν στην σταδιακή ανάπτυξη αυτών των οργάνων, βήμα-βήμα κάθε φορά. Το σημαντικό όμως είναι να βρούμε μια υπόθεση που βασίζεται σε υποδείξεις από κοσμολογικές έρευνες και να κατασκευάσουμε ένα πείραμα που θα προσπαθεί να την διαψεύσουμε. Με αυτό τον τρόπο θα μπορούμε να βρούμε την αλήθεια και να ξεκλειδώσουμε ένα ακόμα κομμάτι του παζλ για το πως λειτουργεί το Σύμπαν και του πως δημιουργήθηκαν τα πάντα.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο arXiv.
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/.
