Ο θάνατος του σύμπαντος - Ρενέ Λοζέκ

Δείτε όλο το μάθημα εδώ: http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

Το σχήμα, το περιεχόμενο και το μέλλον του σύμπαντος είναι περίπλοκα συνδεδεμένα. Γνωρίζουμε ότι είναι, ως επί το πλείστον, επίπεδο· γνωρίζουμε ότι αποτελείται από βαρυονική ύλη (όπως τα αστέρια και οι πλανήτες), αλλά κυρίως αποτελείται από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια· και γνωρίζουμε ότι διαστέλλεται συνεχώς, έτσι ώστε όλα τα αστέρια τελικά να σβήσουν σε μια ψυχρή μηδαμινότητα.
Η Ρενέ Λοζέκ υπεισέρχεται στο θέμα της ομορφιάς αυτού του σκότους που τελειώνει.

Μάθημα από την Ρενέ Λοζέκ, κινούμενη απεικόνιση από την Giant Animation Studios.

Ατενίζοντας τον νυχτερινό ουρανό,

μένουμε έκπληκτοι από το ότι φαίνεται
να συνεχίζει επ' αόριστον.

Αλλά πώς θα μοιάζει ο ουρανός

δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα;

Ένα συγκεκριμένο είδος επιστήμονα,

που ονομάζεται κοσμολόγος,

περνά τον χρόνο της σκεπτόμενη
αυτή ακριβώς την ερώτηση.

Το τέλος του σύμπαντος
είναι άρρηκτα συνδεδεμένο

με το περιεχόμενό του.

Περισσότερα από 100 χρόνια πριν,

ο Αϊνστάιν ανέπτυξε
τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας

σχηματισμένη από εξισώσεις
που μας βοηθούν

να κατανοήσουμε τη σχέση

μεταξύ της κατασκευής του σύμπαντος

και του σχήματός του.

Αποδεικνύεται ότι το σύμπαν

μπορεί να είναι κυρτό
σαν μια μπάλα ή σφαίρα.

Το αποκαλούμε θετικά κυρτωμένο ή κλειστό.

Ή μπορεί να έχει σχήμα
που μοιάζει με σέλα.

Αυτό το αποκαλούμε
αρνητικά κυρτωμένο ή ανοικτό.

Ή μπορεί να είναι επίπεδο.

Κι αυτό το σχήμα καθορίζει

με ποιόν τρόπο το σύμπαν
θα ζήσει και θα πεθάνει.

Σήμερα γνωρίζουμε πως το σύμπαν
είναι σχεδόν επίπεδο.

Ωστόσο, τα συστατικά του σύμπαντος

μπορεί ακόμη να επιδράσουν
στην αναπόφευκτη μοίρα του.

Μπορούμε να προβλέψουμε πώς το σύμπαν

θα αλλάξει σε βάθος χρόνου

αν υπολογίσουμε τις ποσότητες
ή τις ενεργειακές πυκνότητες

των διαφόρων συστατικών
του σύμπαντος σήμερα.

Λοιπόν, από τι αποτελείται το σύμπαν;

Το σύμπαν περιλαμβάνει
όλα όσα μπορούμε να δούμε,

όπως τα αστέρια, τα αέρια και οι πλανήτες.

Αυτά τα ονομάζουμε
φυσιολογική ή βαρυονική ύλη.

Παρόλο που τα βλέπουμε γύρω μας,

η συνολική ενεργειακή πυκνότητα
αυτών των συστατικών

είναι στην πραγματικότητα πολύ μικρή,

περίπου το 5%
της συνολικής ενέργειας του σύμπαντος.

Έτσι, τώρα ας μιλήσουμε
για το τι είναι το υπόλοιπο 95%.

Μόλις λιγότερο από το 27% του υπόλοιπου

της ενεργειακής πυκνότητας του σύμπαντος

αποτελείται από αυτό που αποκαλούμε
«σκοτεινή ύλη».

Η σκοτεινή ύλη έχει
μόνο αδύναμη αλληλεπίδραση με το φως,

το οποίο σημαίνει ότι δεν λάμπει
ή δεν αντανακλά το φως

όπως κάνουν
τα αστέρια και οι πλανήτες,

αλλά με κάθε άλλο τρόπο

συμπεριφέρεται όπως η συνηθισμένη ύλη

-προσελκύει βαρυτικά τα πράγματα.

Στην ουσία, ο μόνος τρόπος
ανίχνευσης αυτής της μαύρης ύλης

είναι μέσω αυτής
της βαρυτικής αλληλεπίδρασης,

πώς τα πράγματα
περιστρέφονται γύρω από αυτήν

και πώς κάμπτει το φως,

καθώς καμπυλώνει το χώρο γύρω της.

Ακόμη δεν έχουμε ανακαλύψει
ένα σκοτεινό σωματίδιο ύλης,

αλλά οι επιστήμονες
σε όλο τον κόσμο ψάχνουν

γι' αυτό το αόρατο σωματίδιο
ή τα σωματίδια

και τις επιπτώσεις
της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν.

Αλλά ακόμα κι αυτό
δεν αθροίζεται στο 100%.

Το υπόλοιπο 68%

της ενεργειακής πυκνότητας του σύμπαντος

αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια

η οποία είναι ακόμα πιο μυστηριώδης
από την σκοτεινή ύλη.

Αυτή η σκοτεινή ενέργεια
δεν συμπεριφέρεται

καθόλου όπως κάθε άλλη ουσία
που γνωρίζουμε

κι ενεργεί περισσότερο
σαν αντί-βαρυτική δύναμη.

Λέμε ότι έχει μια βαρυτική πίεση

την οποία δεν έχουν
η συνηθισμένη και η σκοτεινή ύλη.

Αντί να συρρικνώνει το διάστημα,

όπως θα περιμέναμε να κάνει η βαρύτητα,

το διάστημα φαίνεται να επεκτείνεται

με έναν συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό.

Η κυρίαρχη ιδέα για τη σκοτεινή ενέργεια

είναι πως αποτελεί
μία κοσμολογική σταθερά.

Αυτό σημαίνει ότι έχει
την παράξενη ιδιότητα

να επεκτείνεται
καθώς αυξάνεται ο όγκος του χώρου,

για να κρατήσει σταθερή
την ενεργειακή πυκνότητά της.

Έτσι, καθώς το σύμπαν διαστέλλεται,

όπως κάνει τώρα,

θα υπάρχει όλο και περισσότερη
σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ύλη και η βαρυονική ύλη,

από την άλλη πλευρά,

δεν διαστέλλονται με το σύμπαν

και γίνονται περισσότερο αραιωμένες.

Λόγω αυτής της ιδιότητας,

της κοσμολογικής σταθεράς,

το μελλοντικό σύμπαν θα κυριαρχείται
όλο και περισσότερο

από σκοτεινή ενέργεια,

θα γίνεται όλο και πιο κρύο

και θα διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα.

Τελικά, το σύμπαν θα ξεμείνει από αέρια

για να σχηματίζει αστέρια

και τα ίδια τα αστέρια
θα ξεμείνουν από καύσιμα

και θα σβήσουν

αφήνοντας το σύμπαν
μόνο με μαύρες τρύπες.

Καθώς περνά ο καιρός

ακόμη και αυτές οι μαύρες τρύπες
θα εξατμιστούν,

αφήνοντας το σύμπαν
εντελώς κρύο και άδειο.

Αυτό αποκαλείται
«θερμικός θάνατος του σύμπαντος».

Ενώ μπορεί να ακούγεται καταθλιπτικό

να ζούμε σε ένα σύμπαν

που θα καταλήξει κρύο

και χωρίς ζωή,

η τελική μοίρα του σύμπαντός μας

έχει πράγματι μία όμορφη συμμετρία

στο ζεστό και φλογισμένο ξεκίνημά του.

Αποκαλούμε την επιταχυνόμενη
διαστολή του σύμπαντος,

φάση ντε Σίτερ,

που πήρε το όνομά της
από τον Ολλανδό μαθηματικό

Βίλεμ ντε Σίτερ.

Ωστόσο, πιστεύουμε επίσης

ότι το σύμπαν είχε μια άλλη φάση

διαστολής Ντε Σίτερ

στα αρχικά στάδια της ζωής του.

Την αποκαλούμε
«πρώιμη πληθωρική περίοδο»

όταν, λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη,

το σύμπαν επεκτάθηκε εξαιρετικά γρήγορα

για μία σύντομη περίοδο.

Έτσι, το σύμπαν θα τελειώσει

σχεδόν στην ίδια κατάσταση
όπως ξεκίνησε,

επιταχυνόμενο.

Ζούμε σε μια εξαιρετική εποχή

στη ζωή του σύμπαντος

όπου μπορούμε να αρχίσουμε
να καταλαβαίνουμε

το ταξίδι του σύμπαντος

και να εξετάζουμε μια ιστορία

που εξαντλείται στον ουρανό

για να τη δούμε όλοι εμείς.

Μάθημα από τη Ρενέ Λοζέκ
Διήγηση από τη Ρενέ Λοζέκ

Κινούμενη απεικόνιση:
Giant Animation Studios