Τετάρτη, 26 Απριλίου 2017

Ένα παιδί ρωτάει : Το διάστημα είναι αιώνιο ;



Το άρθρο αυτό είναι από το πρόγραμμα Curious Kids,* μια νέα καινοτομία που απευθύνεται σε παιδιά. Η σχετική συνομιλία που γίνεται αφορά ερωτήματα που θέτονται στα παιδιά, έτσι ώστε να στείλουν ερωτήματα που θα χρειαστεί να απαντηθούν από ειδικούς. Όλες οι ερωτήσεις είναι ευπρόσδεκτες - σοβαρές, παράξενες ή …εκκεντρικές!

Το διάστημα είναι αιώνιο ;- Ρωτά ο Conrad, 6 ετών, από το Σίδνεϊ της Αυστραλίας.

Το Διάστημα πιθανώς συνεχίζει να υπάρχει για πάντα, αλλά η αλήθεια είναι ότι κάτι τέτοιο δεν το ξέρουμε. Όχι ακόμα τουλάχιστον. Και αυτό είναι μια μεγάλη ερώτηση, διότι το αντικείμενο της επιστήμης έχει να κάνει με την εξεύρεση απαντήσεων σε πράγματα που δεν γνωρίζουμε ακόμα.

Λοιπόν, τι γνωρίζουμε για το διάστημα; Ξέρουμε ότι είναι μεγάλο, πολύ μεγάλο. Είναι αρκετά μεγάλο για να περιέχει τη Γη και όλους τους άλλους πλανήτες. Είναι αρκετά μεγάλο για να συμπεριλάβει τον Ήλιο και όλα τα αστέρια που βλέπουμε τη νύχτα.


Όχι πολύ καιρό πριν, οι άνθρωποι σκέφτονταν ότι όταν κοίταζαν τον νυχτερινό ουρανό έβλεπαν όλο το Διάστημα. Τότε ήταν που εμφανίστηκε ο Έντγουιν Χάμπλ . Ήταν ένας Αμερικανός αστρονόμος, και αυτό που ανακάλυψε ήταν τόσο εκπληκτικό που η NAΣA ονόμασε το διάσημο διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ προς τιμήν του μετά τον θάνατό του.


Τα μακρινά και άπιαστα αστέρια…  

Σχεδόν πριν από 100 χρόνια, ο Αμερικανός αστρονόμος Έντγουιν Χάμπλ, έβλεπε μερικά ασαφή κομμάτια φωτός κρυμμένα ανάμεσα σε όλα τα αστέρια που μπορούμε να δούμε. Κανείς δεν ήταν ακριβώς βέβαιος για το τι ήταν, αλλά ο Χάμπλ ανακάλυψε ότι αυτά τα ¨μπαλώματα¨ φωτός ήταν φτιαγμένα από αστέρια και ακόμα πιο σημαντικό, ήταν πολύ, μα πάρα πολύ μακριά.

Ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας είναι γεμάτος με αστέρια, και βρίσκεται πέρα από τον Γαλαξία μας.
Εικόνα: Adam Evans


Με αυτή την ανακάλυψη, η ιδέα μας για το Διάστημα πήρε εκρηκτικές διαστάσεις.

Τα αστέρια που βλέπουμε στον νυχτερινό ουρανό ανήκουν στο Γαλαξία μας. Αυτός είναι ο Γαλαξίας στον οποίο ανήκουμε.

Τα …΄μπαλώματα¨ φωτός που μελετούσε ο Χάμπλ ήταν άλλοι γαλαξίες, ο καθένας γεμάτος με αστέρια και πλανήτες και πολλά άλλα ¨πράγματα¨. Μερικοί γαλαξίες είναι μικρότεροι από τον Γαλαξία μας και άλλοι είναι μεγαλύτεροι.

Το Διάστημα ήταν πολύ μεγαλύτερο από ότι κανείς είχε ποτέ φανταστεί.

Ο Ήλιος μας είναι ένα από τα δισεκατομμύρια των αστεριών που υπάρχουν στον Γαλαξία.
Εικόνα: Caltech

Πώς μπορούμε να βλέπουμε για πάντα;

Το Διάστημα είναι μεγάλο, αλλά θα υφίσταται για πάντα; Το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορούμε να το παρατηρούμε καθώς αυτό διαστέλλεται. Υπάρχει ένα όριο για το πόσο από αυτό τον διαστελλόμενο χώρο που ονομάζουμε Διάστημα μπορούμε να δούμε, ακριβώς όπως δεν μπορούμε να βγούμε έξω από την πόρτα μας και να δούμε κάθε πόλη που υπάρχει στην Χώρα μας.

Το τμήμα του Διαστήματος που μπορούμε να δούμε ονομάζεται ¨Παρατηρήσιμο Σύμπαν¨. Περιέχει όλο το φως που θα μπορούσαμε να δούμε ποτέ (επειδή όταν παρατηρούμε όλο το Σύμπαν, ψάχνουμε κυρίως για φως).

Το παρατηρήσιμο σύμπαν μπορεί ακόμη και να μετρηθεί. Είναι 93 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη μια πλευρά στην άλλη. Τώρα, αυτή είναι μια απόσταση που ακόμη και οι αστρονόμοι δυσκολεύονται να σκεφτούν. Είναι σαν να κάνουμε περίπου 300.000 γύρους του γαλαξία μας, όμως ο ήλιος μας έχει κάνει μόνο 20 γύρους σε όλη του τη ζωή. Ή μήπως μπορείτε να φανταστείτε 20 εκατομμύρια τρισεκατομμύρια περιφορές της Γης γύρω από τον Ήλιο;

Ολόκληρο το  φως που βλέπουμε είναι μέρος του Παρατηρήσιμου Σύμπαντος.
Εικόνα: Avi Solomon / flickr

Επιπλέον, από την προοπτική μας, το παρατηρήσιμο Σύμπαν επικεντρώνεται σε εμάς επειδή, από την δική μας οπτική γωνία, είμαστε στο κέντρο, κοιτάζοντας προς τα έξω στο διάστημα. Ένας εξωγήινος (υποθετικά) σε έναν άλλο πλανήτη, σε έναν μακρινό γαλαξία, θα έχει το δικό του παρατηρήσιμο σύμπαν. Ίσως θελήσετε να σκεφτείτε ότι ο καθένας από εμάς βρίσκεται μέσα στο δικό του Σύμπαν…Φυσαλίδα.

Εάν αυτές οι δύο φυσαλίδες μας αλληλεπικαλύπτονται, τότε ο …εξωγήινος αυτός θα δει ορισμένα κοινά με εμάς πράγματα. Αλλά τι γίνεται με τα μέρη που βρίσκονται έξω από τη φούσκα μας; Ο …Ε.Τ. θα έβλεπε την κενότητα στην άκρη του Διαστήματος;

Όχι, πιθανώς όχι. Πιο πιθανό είναι να δεί ένα μέρος του Διαστήματος που εμείς δεν θα μπορέσουμε ποτέ να δούμε.


Θεωρητικά το Διάστημα συνεχίζεται και συνεχίζει να υπάρχει...

Γιατί λοιπόν οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το Διάστημα συνεχίζεται για πάντα; Είναι λόγω του σχήματος του. Το μέρος του Διαστήματός μας, ή αλλιώς το παρατηρήσιμο Σύμπαν, έχει ένα ιδιαίτερο σχήμα: είναι επίπεδο.

Αυτό σημαίνει ότι εάν για παράδειγμα εσείς και ένας φίλος σας έχετε ο καθένας το δικό του διαστημόπλοιο, και οι δύο απογειωθείτε και ταξιδεύσετε σε ευθεία γραμμή, για πάντα, δεν θα συναντηθείτε ποτέ . Στην πραγματικότητα, θα μείνετε πάντα ακριβώς στην ίδια απόσταση, μέσα στο παρατηρήσιμο σύμπαν.

Εάν το σχήμα του Διαστήματος είναι επίπεδο, τότε τα υποθετικά μας διαστημόπλοια δεν θα συναντηθούν ποτέ.
Εικόνα: NASA/Troy Cryder

Αλλά αυτό είναι μια πραγματικά ειδική περίπτωση. Εάν το Διάστημα ήταν διαμορφωμένο με οποιονδήποτε άλλο τρόπο, τότε θα μπορούσαν να συμβούν πολλά πράγματα. Τα δυο διαστημόπλοιά σας, που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή, θα μπορούσαν ενδεχομένως να διασχίσουν τον διαστημικό χώρο ή θα μπορούσαν να πλησιάσουν πολύ μεταξύ τους, αλλά ποτέ δεν θα συναντηθούν ή ίσως θα πήγαιναν προς την αντίθετη κατεύθυνση απομακρυνόμενα μεταξύ τους.

Αλλά μόνο το επίπεδο Διάστημα είναι ικανό να διατηρήσει τα υποθετικά μας διαστημόπλοια ακριβώς χωριστά μεταξύ τους.

Οι επιστήμονες έχουν μια ιδέα για το πώς να λύσουν αυτό το ειδικό πρόβλημα της ειδικής επιπεδότητας. Και είναι σημαντικό ότι η ιδέα τους επιλύει επίσης κάποια άλλα προβλήματα, που εξηγούν γιατί το διάστημα μοιάζει ακριβώς με τον τρόπο που το βλέπουμε.

Όταν μια ιδέα επιλύει πολλά προβλήματα, οι επιστήμονες το ονομάζουν ¨θεωρία¨. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαμε να είμαστε στο σωστό δρόμο για να βρούμε μια απάντηση.

Η θεωρία λέει ότι το Διάστημα πρέπει να είναι πραγματικά, μα πραγματικά μεγάλο, αλλά μπορούμε να δούμε μόνο ένα μικρό κομμάτι του, και αυτό το κομμάτι φαίνεται ξεχωριστό και επίπεδο. Είναι σαν το πώς η Γη φαίνεται επίπεδη, εκτός αν είστε αστροναύτης που ¨επιπλέει¨ στο Διάστημα. Εκεί έξω, βλέπετε τόσο πολύ περισσότερο από τη Γη που είναι δυνατό να δείτε πώς καμπυλώνεται.

Το μεγάλο στοίχημα είναι ότι το Διάστημα συνεχίζεται για πάντα. Ίσως μια μέρα η επιστήμη θα μας βοηθήσει στο μας πει αν αυτό είναι αλήθεια.

Όσο περισσότερο βλέπουμε την Γη μας από ψηλά, τόσο περισσότερο σταματά να είναι...επίπεδη
Εικόνα: NASA/Reid Wiseman

Γεια σας παιδιά  ! Έχετε ερωτήσεις οι οποίες χρειάζονται κάποιον ειδικό για να απαντηθούν ; Πείτε σε κάποιον μεγαλύτερο σας, η στους Γονείς σας να στείλουν τα ερωτήματα σας σε εμάς. 
* Στείλτε την ερώτησή σας :  curiouskids@theconversation.edu.au
* Πείτε την μας στο Twitter γράφοντας @ConversationEDU με το hashtag #curiouskids, ή
* Πείτε τήν μας στο Facebook

0--------------------------------------0--------------------------------------0

*Παιδιά που έχουν ερευνητικές τάσεις

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
         
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com