Η ΑΒΑΣΤΑΧΤΗ ΕΛΑΦΡΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΣΥΜΠΑΝ
1. Εἰσαγωγή.
Ἡ βαρύτητα εἶναι κατά ἕνα τεράστιο παράγοντα ἡ πιό ἀσθενική ἀπ' ὅλες τίς δυνάμεις τῆς Φύσης. Συγκεκριμένα, ἄν βαθμολογούσαμε τήν ἔνταση τῆς ἰσχυρῆς πυρηνικῆς δύναμης μέ 1, τότε ἡ ἔνταση τῆς βαρυτικῆς δύναμης θά ἦταν 10-38, δηλαδή 100 ἑνδεκάκις ἑκατομμύρια φορές ἀσημαντότερη! Παρόλα αὐτά, ἡ βαρύτητα εἶναι ἡ δύναμη πού μᾶς κρατᾶ στήν ἐπιφάνεια τῆς Γῆς καί συγκρατεῖ τούς ὑδρατμούς καί τά πολύτιμα ἀέρια τῆς ἀτμόσφαιρας ἀπ᾽ τό νά διαφύγουν στό διάστημα. Αὐτή εἶναι ὑπεύθυνη γιά τήν περιστροφή τῆς Γῆς γύρω ἀπ᾽ τόν Ἥλιο καί τίς ἐναλλαγές τῶν ἐποχῶν, αὐτή στήν πραγματικότητα εἶναι ἐν πολλοῖς ὑπεύθυνη γιά τήν δημιουργία τοῦ Ἥλιου, τῆς Γῆς καί τῶν ἄλλων πλανητῶν. Καί ὄχι μόνο! Ἡ ἐπίδραση τῆς βαρύτητας, ἐκτείνεται σέ ὅλο τό Σύμπαν.
Σ᾽ αὐτόν ἀκριβῶς τόν λιγότερο γνωστό ρόλο τῆς βαρύτητας, τόν ρόλο της στή δημιουργία καί τήν καταστροφή τῶν ἄστρων θά ἀναφερθοῦμε στό παρόν ἄρθρο.
Ἄν καί ἡ βαρύτητα εἶναι ἡ πιό οἰκεία δύναμη, εἶναι συγχρόνως καί ἡ πιό «μυστήρια» ἀπό ὅλες τίς δυνάμεις τῆς Φύσης. Ταλαιπώρησε τόν Ἀινστάιν στήν προσπάθειά του νά τήν ἐντάξει μαζί μέ τίς ἄλλες δυνάμεις στή Γενική Θεωρία τῆς Σχετικότητας καί ἀνθίσταται μέχρι σήμερα στό νά συμπεριληφθεῖ στή μεγάλη ἑνοποιημένη θεωρία ὅλων τῶν δυνάμεων. Λόγῳ τοῦ ὅτι εἶναι μεγάλης ἐμβέλειας καί εἶναι μόνο ἑλκτική, ἐνῶ οἱ ἄλλες δυνάμεις εἶναι εἴτε μικρῆς ἐμβέλειας εἴτε ἀλληλοεξουδετερώνονται1, εἶναι κυρίαρχη στό Σύμπαν, παρόλο πού εἶναι ἀπελπιστικά «ἐλαφριά» καί ἀδύνατη2.
2. Ἡ βαρύτητα γεννᾶ τούς ἀστέρες.
Τό νεφέλωμα τοῦ Ὠρίωνος στόν ὁμώνυμο ἀστερισμό, περί τά 1500 ἔτη φωτός ἀπό τή Γῆ, τό ὁποῖο παρατηροῦμε τό χειμώνα καί τήν ἄνοιξη στό νότιο τμῆμα τοῦ νυκτερινοῦ μας οὐρανοῦ, εἶναι ἕνα «ἀστρικό βρεφοκομεῖο», πού περιέχει ἑκατοντάδες ἀστέρες ἡλικίας «μόλις» μερικῶν ἑκατομμυρίων ἐτῶν. Μέ δέδομένο ὅτι αὐτοί οἱ ἀστέρες θά ζήσουν μιά ζωή χίλιες φορές μεγαλύτερης διάρκειας, δηλ. δισεκατομμύρια ἔτη, ἡ σημερινή τους ἡλικία εἶναι ἀνάλογη μέ τήν ἡλικία βρέφους ἑνός μηνός. Στό νεφέλωμα αὐτό παρατηροῦμε σήμερα τεράστιους δίσκους ἀερίου οἱ ὁποῖοι στροβιλίζονται γύρω ἀπό τούς περισσότερους νεογέννητους ἀστέρες, ἰσχυρή ἔνδειξη ὅτι ἡ διαδικασία γέννησης ἄστρων εἶναι μία ἀρκετά συνηθισμένη διαδικασία στό Γαλαξία μας (βλ. Εἰκόνα 1).
Εἰκόνα 1. Ἡ βαρύτητα γεννᾶ τούς ἀστέρες ἀντιπαλαίοντας τό νόμο διατήρησης τῆς στροφορμῆς. Ὅταν καταρρέουν τά νεφελώματα, γιά νά σχηματίσουν ἀστέρες, ἐμφανίζονται ὡς «ὁ ἀπό μηχανῆς θεός» πίδακες πλάσματος, οἱ ὁποῖοι, κλέβοντας στροφορμή ἀπό τό νεφέλωμα, ἀφήνουν ἐλεύθερη τή βαρύτητα νά δημιουργήσει τό ἄστρο. Οἱ νόμοι τῆς Φυσικῆς δέν παραβιάζονται, ἐφευρίσκονται ὅμως τρόποι γιά νά ὁδηγηθεῖ τό Σύμπαν ἐκεῖ ὅπου σήμερα τό παρατηροῦμε νά ἔχει ὁδηγηθεῖ, καί ἴσως εἶναι προγραμματισμένο νά ὁδηγηθεῖ.
3. Ἡ βαρύτητα καταστρέφει τούς ἀστέρες.
Στόν Ἥλιο μας καί τούς ἄλλους ἀστέρες ἡ βαρύτητα ἔχει συνάψει προσωρινή ἀνακωχή μέ τήν ἀτομική ἐνέργεια. Ἡ ὑψηλή θερμοκρασία πού ἀναπτύσσεται στό κέντρο τους δημιουργεῖ ὑψηλή πίεση πού ὑποβαστάζει τή βαρύτητα. Στή θερμοπυρηνική σύντηξη στόν Ἥλιο, κάθε δευτερόλεπτο 650 ἑκατομμύρια τόνοι τοῦ στοιχείου Ὑδρογόνου μετατρέπονται σέ 645 ἑκατομμύρια τόνους τοῦ στοιχείου Ἡλίου καί ἡ διαφορά, 5 ἑκατομμύρια τόνων ὕλης, μετατρέπεται σέ ἐνέργεια. Ὁ Ἥλιος μας λοιπόν εἶναι ἕνα τυπικό ἄστρο, ὅπου ἡ παραγόμενη στό κέντρο του πυρηνική ἐνέργεια ἐξισορροπεῖ τή βαρύτητα.
Τί θά γίνει ὅμως ὅταν λήξει αὐτή ἡ ἀνακωχή; Τότε τό ἄστρο θά διαλυθεῖ σέ μία ἔκρηξη ὑπερκαινοφανοῦς ἀφήνοντας πίσω του ἕνα ἀστρικό πτῶμα. Ἀνάλογα μέ τή μάζα τοῦ ἀρχικοῦ ἄστρου, θά σχηματισθεῖ ἕνας λευκός νάνος, μιά μελανή ὀπή ἤ ἕνα ἀστέρι νετρονίων (βλ. Εἰκόνες 2-4). Ὁ κοντινότερος λευκός νάνος, μεγέθους περίπου ὅσο καί ἡ Γῆ, βρίσκεται στό διπλό σύστημα τοῦ Σείριου, σέ ἀπόσταση 8,6 ἔτη φωτός ἀπό ἐμᾶς.
Ζευγάρια ἀπό ἀστέρες νετρονίων (διπλοί πάλσαρς) εὑρίσκονται σέ ἕνα θανάσιμο ἐναγκαλισμό πού διαρκεῖ περί τά 100 ἑκατομμύρια ἔτη. Ἀρχικά περιστρέφονται σέ μία ἀπόσταση περί τά 800.000 χιλιάδες χιλιόμετρα (διπλάσια αὐτῆς τῆς Σελήνης ἀπό τή Γῆ), ἀλλά χάνουν ἐνέργεια ἐκπέμποντας κύματα βαρύτητας. Τελικά, ὅταν θά συμπτυχθοῦν σέ μιά μελανή ὀπή θά ἐκπέμψουν ἕνα ἰσχυρό βαρυτικό κύμα, τό ὁποῖο ἐλπίζουμε νά ἀνιχνεύσουμε μέ τώρα σχεδιαζόμενα δορυφορικά τηλεσκόπια κυμάτων βαρύτητας.
4. Μελανές ὀπές.
Τί εἶναι ὅμως οἱ μελανές ὀπές, τό αἰνιγματικό αὐτό τελικό στάδιο στό ὁποῖο ἡ βαρύτητα ἐπιδιώκει νά ὁδηγήσει τήν ὕλη τοῦ Σύμπαντος; Εἶναι ἡ τελική καί ἀναπόφευκτη κατάσταση, στήν ὁποία μεγάλη ποσότητα μάζας εἶναι συγκεντρωμένη σέ μικρό ὄγκο. Ἄν ἐκσφενδονίσουμε μία πέτρα κάθετα πρός τά πάνω, αὐτή θά ἀνέβει μέχρι κάποιο ὕψος καί μετά θά πέσει πάλι στήν ἐπιφάνεια τῆς Γῆς. Γιά νά μπορέσει ἡ πέτρα νά διαφύγει στό μακρινό διάστημα, πρέπει νά τῆς δώσουμε μιά σχετικά μεγάλη ἀρχική ταχύτητα, περί τά 40.000 χιλιόμετρα τήν ὥρα. Ἄν αὐξανόταν ἡ μάζα τῆς Γῆς, ἤ, ἄν ὅλη ἡ μάζα της συγκεντρωνόταν στό μέγεθος μιᾶς ἀσπιρίνης (δηλ., ἄν εἶχε ἀκτίνα 1 ἑκατοστομέτρου καί πυκνότητα 1027 φορές μεγαλύτερη τῆς σημερινῆς) τότε ἡ ταχύτητα πού θά ἔπρεπε νά δώσουμε στήν πέτρα γιά νά διαφύγει στό διάστημα θά ἦταν ἴση μέ τήν ταχύτητα τοῦ φωτός, περί τό 1 δισεκατομμύριο χιλιόμετρα τήν ὥρα, τή μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα στό Σύμπαν. Τότε λέμε ὅτι τό σῶμα γίνεται μελανή ὀπή, μιά κατάσταση μέ πολύ περίεργες ἰδιότητες, ὅπως τό νά βλέπει κανείς τήν πλάτη του λόγῳ τῆς βαρυτικῆς καμπύλωσης τῶν φωτεινῶν ἀκτίνων.
Μόνος ἀντίπαλος στή βαρύτητα, τοῦ ὁποίου ἡ ὕπαρξη μόλις πρόσφατα ἀρχίζει νά διαφαίνεται, εἶναι ἡ σκοτεινή ὕλη καί ἐνέργεια στό Σύμπαν, ἡ ὁποία φαίνεται νά ἐπιταχύνει τήν παρατηρούμενη διαστολή τοῦ Σύμπαντος. Ἡ σκοτεινή ὕλη εἶναι ἀόρατη, ἀφοῦ δέν ἐκπέμπει ἠλεκτρομαγνητική ἀκτινοβολία, ἀλλά ἁπλά «βλέπουμε» ἔμμεσα τά ἀποτελέσματά της, π.χ. στό πῶς περιστρέφονται τά ἀστέρια στό Γαλαξία μας ἤ σέ ἄλλα γαλαξιακά σμήνη. Ἡ τεκμαιρόμενη ὕπαρξή της σέ ποσοστό 96%(!) τῆς συνολικῆς μάζας τοῦ Σύμπαντος3 μᾶς θέτει πολλά ἐρωτήματα, ὅπως, ποιά εἶναι ἡ φύση της, πότε δημιουργήθηκε στό Σύμπαν καί πῶς ἐπηρέασε τήν κατανομή τῆς φωτεινῆς ὕλης πού βλέπουμε σήμερα. Ἀνάλογα ἐρωτήματα ἰσχύουν καί γιά τή σκοτεινή ἐνέργεια, ὅπως ποιά εἶναι ἡ φύση της καί πῶς ἐπιταχύνει τή διαστολή τοῦ Σύμπαντος.
Γιατί ἡ βαρύτητα, παρ᾽ ὅτι τόσο ἀσθενής εἶναι κυρίαρχη στό Σύμπαν; Πῶς ρυθμίστηκε κατάλληλα ὁ ρόλος της; Μήπως αὐτό ἔγινε γιά νά ζήσουν ἀρκετά ὁ Ἥλιος καί οἱ ἀστέρες; Μήπως, γιά νά δημιουργηθεῖ ἡ Γῆ μας στή σωστή ἀπόσταση ἀπό τόν Ἥλιο καί νά ἀποκτήσει τήν κατάλληλη σύσταση τῆς ἀτμόσφαιρας, ὥστε νά μπορέσει τελικά νά ἀνθίσει ἡ ζωή; Ὅλοι ἐξ ἄλλου οἱ νόμοι τῆς Φύσεως μοιάζουν νά εἶναι σχεδιασμένοι γιά τή δημιουργία τῆς ζωῆς. Εἶναι αὐτό τυχαῖο; Εἴμαστε τόσο ἀπίθανα τυχεροί, ὥστε νά ζοῦμε στό πιό τυχερό Σύμπαν πού θά μποροῦσε νά ὑπάρξει ποτέ; Ἤ μήπως ὅλα αὐτά εἶναι μέρος ἑνός μεγαλειώδους σχεδίου; Μήπως ἡ ἁπλότητα, συμμετρία, ἁρμονία καί σκοπιμότητα τῶν φυσικῶν νόμων καταμαρτυροῦν τήν ἀδήριτη παρουσία ἐνός Πανσόφου Δημιουργοῦ/Νομοθέτη;
1. Βλ. «Ὁ κενός κόσμος μας καί οἱ 4 δυνάμεις τῆς Φύσεως», «Ἡ Δρᾶσις μας» τεῦχος 453, σελ. 352, Νοέμβριος 2007.
2. Ἡ δεύτερη σέ ἰσχύ δύναμη, ἡ ἠλεκτρομαγνητική, εἶναι κι αὐτή μεγάλης ἐμβέλειας, ἀλλά συντριπτικά ἰσχυρότερη (1036 φορές πιό ἰσχυρή) ἀπ' τήν δύναμη τῆς βαρύτητας. Τό ἄκρως ἐντυπωσιακό εἶναι, ὅτι ὁ ἀριθμός τῶν θετικά φορτισμένων σωματιδίων στό Σύμπαν εἶναι ἀκριβῶς ἴσος (!) μέ τόν ἀριθμό τῶν ἀρνητικά φορτισμένων σωματιδίων. Ἐάν ὁ λόγος τοῦ ἀριθμοῦ τῶν πρωτονίων καί τοῦ ἀριθμοῦ τῶν ἠλεκτρονίων στό Σύμπαν διέφερε ἀπό τή μονάδα κατά ἕνα μέρος στά 1037 (δηλ. σέ κάθε 10 ἑνδεκάκις ἑκατομμύρια ζεύγη πρωτονίων/ἠλεκτρονίων πλεόναζε ἤ ἔλειπε ἕνα ἠλεκτρόνιο), οἱ ἠλεκτρομαγνητικές δυνάμεις θά ὑπερίσχυαν τῶν βαρυτικῶν καί δέν θά εἶχαν σχηματισθεῖ γαλαξίες, ἀστέρες, πλανῆτες, ζωή1.
3. Ἀθροίζοντας τήν ὕλη στό Σύμπαν βρίσκουμε ὅτι οἱ παρατηρούμενοι ἀστέρες, καθώς καί τό ἐνδοαστρικό καί ἐνδογαλαξιακό ἀέριο καί σκόνη εἶναι μόνο τό 4 % τῆς συνολικῆς μάζας πού συνάγουμε ἀπό τά θεωρητικά μοντέλα καί τίς ἀντίστοιχες παρατηρήσεις.
