Παρασκευή, 12 Μαΐου 2017

Κοσμολογία …αιχμής.

Ο Στήβεν Χώκινγκ και  32 κορυφαίοι φυσικοί υπέγραψαν μια ενδιαφέρουσα επιστολή για την προέλευση του σύμπαντος, που ανεβάζει κατά πολύ την επιστημονική… θερμοκρασία περί κοσμολογίας. 

Εικόνα: Andrea Danti/Shutterstock.com


Από : FIONA MACDONALD 12 ΜΑΪΟΥ 2017

Για αιώνες, οι άνθρωποι προβληματίζονται για το πώς ξεκίνησε η δημιουργία αυτού που αποκαλούμε Σύμπαν. Αλλά η θερμοκρασία ανέβηκε κατακόρυφα σε ένα διάλογο που ¨μαίνεται¨ σε σχετικά ήπιους τόνους ανάμεσα σε κοσμολόγους, με 33 από τους πιο διάσημους φυσικούς του κόσμου να δημοσιεύουν μια επιστολή που υπερασπίζεται οργισμένα μία από τις κορυφαίες υποθέσεις που έχουμε για την προέλευση του Σύμπαντος.

Η επιστολή απευθύνεται σε ένα επιστημονικό άρθρο του περιοδικού Scientific American   που δημοσιεύθηκε τον Φεβρουάριο, στο οποίο τρεις φυσικοί επέκριναν έντονα τη θεωρία του πληθωρισμού - την ιδέα δηλαδή ότι το Σύμπαν επεκτάθηκε ακριβώς όπως ένα μπαλόνι λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το άρθρο έφθασε στο σημείο να υποστηρίζει ότι το μοντέλο "δεν μπορεί να αξιολογηθεί με την επιστημονική μέθοδο" - το ακαδημαϊκό ισοδύναμο που μας λέει ότι δεν είναι καν πραγματική επιστήμη.


Σε απάντηση, 33 από τους κορυφαίους φυσικούς του κόσμου, όπως ο Stephen Hawking, η Lisa Randall και ο Leonard Susskind, ανταπέδωσαν τα πυρά εκδίδοντας τη δική τους ανοιχτή επιστολή στο περιοδικό Scientific American. Η αποστομωτική έκδοση (Cliff's note ) είναι αυτή: είναι πραγματικά θυμωμένοι.

Η θεωρία του πληθωρισμού προτάθηκε αρχικά από τον κοσμολόγο Alan Guth, τώρα καθηγητής στο MIT, το 1980. Βασίζεται στην ιδέα ότι ένα κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν επεκτάθηκε ταχύτατα, περιστρέφοντας ολόκληρους γαλαξίες δημιουργώντας τις λεγόμενες κβαντικές διακυμάνσεις.

"Μέχρι τη στιγμή που η διαστολή στο Σύμπαν επιβραδύνθηκε, αυτό που ήταν ένα μικροσκοπικό, κλονισμένο κβαντικό βασίλειο, απλώθηκε έως ότου φάνηκε να μοιάζει λείο και επίπεδο, εκτός από μερικές …¨κηλίδες¨ πυκνότερης ύλης που αργότερα έγιναν γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες", γράφει ο Joshua Sokol για το περιοδικό The Atlantic  .

Στα επόμενα χρόνια, η αρχική ιδέα του Guth βελτιώθηκε και επικαιροποιήθηκε από τους φυσικούς του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ όπως ο Andrei Linde, οι οποίοι από τότε αφιέρωσαν τη σταδιοδρομία τους, βελτιώνοντας το μοντέλο του πληθωρισμού - το οποίο έχει γίνει η κορυφαία θεωρία για το πώς γεννήθηκε το Σύμπαν.

Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι από εμάς διδάχτηκαν τη θεωρία του πληθωρισμού στο γυμνάσιο και στο πανεπιστήμιο όταν συζητούσαν για την προέλευση του σύμπαντος.

Ο Guth και ο Linde μαζί με τους κοσμολόγους David Kaiser και Yasunori Nomura ήταν αυτοί που ¨στρατολόγησαν¨ τους υπόλοιπους 29 συνυπογράφοντες της επιστολής που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα.

Είναι ενδιαφέρον ότι ένας από τους πρώην συναδέλφους του Guth και του Linde, ο φυσικός Paul Steinhardt, είναι μέρος του… τρίου που εναντιώνεται σε αυτή την επιστολή. Ο Guth, ο Linde και ο Steinhardt μοιράστηκαν το διάσημο βραβείο Dirac "για την ανάπτυξη της έννοιας του πληθωρισμού στην κοσμολογία" το 2002.


Αλλά στα χρόνια που ακολούθησαν, ο Steinhardt έχει… αγριέψει και έχει γίνει ένας ενεργός επικριτής της πληθωριστικής θεωρίας. Ήταν ένας από τους συγγραφείς του άρθρου του περιοδικού Scientific American που εκδόθηκε τον Φεβρουάριο, με τον αρχικό τίτλο "Η Ποπ* κατευθύνει το  Σύμπαν"(Pop goes the Universe), μαζί με την φυσικό Άννα Ιτζιάς (Anna Ijjas) του Πρίνστον και τον αστρονόμο του Χάρβαρντ Αβραάμ Λόεμπ (Abraham Loeb).

Εικόνα: Scientific American
Το άρθρο αυτό έριξε φως στην πρόσφατη έρευνα για το Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, η οποία δεν ταιριάζει με τις προβλέψεις της πληθωριστικής θεωρίας.

Επέκρινε επίσης το γεγονός ότι ο πληθωρισμός θα είχε προκαλέσει αρχικά βαρυτικά κύματα, τα οποία δεν έχουν βρεθεί ποτέ.

"Τα δεδομένα δείχνουν ότι οι κοσμολόγοι θα πρέπει να επανεκτιμήσουν αυτό το ευνοημένο παράδειγμα και να εξετάσουν νέες ιδέες για το πώς άρχισε το Σύμπαν", συνοψίζει σε μια σύντομη περιγραφή του άρθρου.

Η κριτική αυτή από μόνη της δεν ήταν και τόσο μεγάλο θέμα. Αυτά τα είδη επιχειρημάτων και διαφωνιών είναι υγιή στον κόσμο της επιστήμης.

Αλλά αυτό που πραγματικά εκνευρίζει τον Guth, τον Linde και τους υπόλοιπους 31 συνυπογράφοντες, ήταν η πρόταση ότι η πληθωριστική θεωρία δεν θα μπορούσε να δοκιμαστεί εξ αρχής και επομένως δεν ήταν πραγματική επιστήμη.

«Έκαναν τον αξιοσημείωτο ισχυρισμό ότι η πληθωριστική κοσμολογία δεν μπορεί να αξιολογηθεί χρησιμοποιώντας την επιστημονική μέθοδο» και συνεχίζουν να ισχυρίζονται ότι ορισμένοι επιστήμονες που δέχονται τον πληθωρισμό πρότειναν «να απορρίψουν μία από τις καθοριστικές ιδιότητες της [επιστήμης]: την εμπειρική δοκιμασία, Ως εκ τούτου προωθούν την ιδέα κάποιου είδους μη επιστημολογικής επιστήμης »,«επισημαίνουν οι 33 φυσικοί στην ανοικτή επιστολή τους.

«Δεν έχουμε ιδέα σε τι αναφέρονται οι επιστήμονες αυτοί . Διαφωνούμε με ορισμένες δηλώσεις στο άρθρο τους, αλλά σε αυτή την επιστολή θα επικεντρωθούμε στην κατηγορηματική διαφωνία μας με αυτές τις δηλώσεις σχετικά με τη ελεγκτική διαδικασία του πληθωρισμού».

Το επιχείρημά τους είναι ότι η θεωρία του πληθωρισμού βασίζεται σε πολλά μοντέλα και δεν υπάρχει καμία ψευδαίσθηση ότι όλα αυτά τα μοντέλα είναι σωστά. Τα τελευταία 37 χρόνια, μερικά από αυτά τα μοντέλα έχουν κάνει σωστές, και ελεγκτικά επικυρωμένες προβλέψεις - συμπεριλαμβανομένης της μέσης πυκνότητας της μάζας του Σύμπαντος και της επίπεδης μορφής του. Πολλά ακόμη δεν έχουν επιλυθεί.

Αλλά σε κάθε περίπτωση τα μοντέλα αυτά είναι όλα υπό εξέταση, πράγμα που σημαίνει ότι μιλάμε για σωστή επιστήμη, και μπορούν να αποδειχθούν ή να διαψευστούν ανάλογα με τα στοιχεία που θα βρούμε τα επόμενα χρόνια.

Ο Ryan F. Mandelbaum έχει κάνει απίστευτη κάλυψη αυτής της διαμάχης στο περιοδικό Gizmodo , επισημαίνοντας την έρευνα  στο μπλόγκ του Sean Carroll, έναν από τους φυσικούς που υπέγραψαν την επιστολή, σχετικά με τη διαμάχη:


«Κρίνουμε τις θεωρίες από τις προβλέψεις που κάνουν για να μπορέσουμε να τις δοκιμάσουμε, όχι εκείνες που οι προβλέψεις τους δεν μπορούν να δοκιμαστούν» Είναι απολύτως αληθές ότι υπάρχουν σημαντικά αναπάντητα ερωτήματα που αντιμετωπίζει η ιδεολογική δομή του πληθωρισμού. Αλλά η σωστή απάντηση στην κατάσταση αυτή είναι είτε να προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτές ή να στραφούμε σε κάτι άλλο (που είναι μια απολύτως αξιοπρεπής επιλογή). Δεν μπορεί να ισχυριστεί κανείς ότι τα ερωτήματα είναι κατ 'αρχήν αναπάντητα και επομένως το όλο πεδίο έχει αποσυρθεί από τη σφαίρα της επιστήμης ».


Οι συντάκτες του αρχικού άρθρου από τότε απάντησαν στην επιστολή με τις δικές τους διευρυμένες συχνές ερωτήσεις σχετικά με τη συζήτηση. Και διατηρούν τη θέση τους - ότι ο πληθωρισμός ήταν κάποτε υπό εξέταση, αλλά "αυτό που ξεκίνησε στη δεκαετία του 1980 ως μια θεωρία που φάνηκε να κάνει συγκεκριμένες προβλέψεις έχει γίνει μια θεωρία που δεν κάνει συγκεκριμένες προβλέψεις".

Αυτό μας οδηγεί πίσω στο σημείο που ξεκινήσαμε ... ορισμένοι κοσμολόγοι έχουν δημοσιοποιήσει τη θεωρία του πληθωρισμού ενώ άλλοι έδωσαν ….οργισμένες απαντήσεις.

Δυστυχώς, δεν φαίνεται στον ορίζοντα η συζήτηση αυτή να βαίνει προς μια ομαλή επίλυση, μιας και οι δύο πλευρές είναι αμετακίνητες από τη θέση τους. Σε ένα πράγμα που συμφωνούν και οι δύο είναι το γεγονός ότι η θεωρία του πληθωρισμού δεν είναι τέλεια και όλοι πρέπει να διατηρήσουμε ανοιχτό το μυαλό μας για το τι πραγματικά συνέβη στη γέννηση του Σύμπαντος μας καθώς εισέρχονται συνεχώς νέα δεδομένα.

Ή όπως ο Guth είπε στον Mandelbaum μετά το πέρας των δηλώσεων και των δημοσιεύσεων όταν ρωτήθηκε τι θα συνέβαινε στη συνέχεια: «Νομίζω ότι θα συνεχίσουμε όλοι με την έρευνά μας».

Μπορείτε να διαβάσετε το αρχικό άρθρο εδώ, την απάντηση στην ανοιχτή επιστολή εδώ, και την αυθεντική απάντηση των συγγραφέων εδώ.

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

Η ομάδα μας οφείλει να αναφέρει , ανεξάρτητα από την πηγή του άρθρου, τη συμβολή του Δημοσθένη Καζάνα Αστροφυσικού στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA, αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Αθηνών, στην εδραίωση και καθιέρωση της θεωρίας του πληθωρισμού. Διαβάστε περισσότερα εδώ

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

*Ποπ μεταφορικά σημαίνει η έκρηξη, το φούσκωμα, ή η επέκταση

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