Κοσμολογία από την θεωρία των υπερχορδών

Από τις 2 έως τις 4 Οκτωβρίου η Αθήνα βρέθηκε στο επίκεντρο της διεθνούς επιστημονικής ζωής  καθώς φιλοξένησε το 2ο Συμπόσιο των Επτά Σοφών του Κόσμου. Επτά από τους πιο διακεκριμένους επιστήμονες στην Κοσμολογία, προσκλήθηκαν σε μια πολύ σημαντική επιστημονική εκδήλωση, επικεντρωμένη σε τρία ερωτήματα:

«Πώς ξεκίνησε το Σύμπαν;»
«Από που προήλθαμε;»
«Ποιό είναι το μέλλον του Κόσμου;»

Οι Επτά Σοφοί (James Watson Cronin, George Petros Efstathiou, David Gross, Eugene N. Parker, George Fitzgerald Smoot, Alexei Alexandrovich Starobinsky και Gabriele Veneziano) μίλησαν για τις σημαντικότερες νέες εξελίξεις στην Κοσμολογία και έδωσαν την ευκαιρία, τόσο σε επιστήμονες, όσο και στο κοινό να έρθουν σε επαφή με την πλέον προηγμένη γνώση, παρουσιάζοντας ταυτόχρονα τις απόψεις τους σε γενικότερα θέματα-ερωτήματα που όλοι μπορεί να έχουμε, φιλοσοφικά και άλλα.

Κύριοι στόχοι του Συμποσίου των 7 Σοφών, είναι η παρουσίαση των αποτελεσμάτων και των προβληματισμών που αντιμετωπίζει η σύγχρονη επιστήμη της Κοσμολογίας, η οποία εξετάζει τη γέννηση του Σύμπαντος, την περιεκτικότητα της ύλης και της ενέργειας που περιλαμβάνει, την μορφή και την δομή που έχει, την ηλικία και την ιστορία του καθώς και την μελλοντική του εξέλιξη.

Γνωρίζουμε ότι μόλις το 5% αντιστοιχεί στην γνωστή μας ύλη από την οποία αποτελούνται τα μυριάδες άστρα των γαλαξιών του Σύμπαντος, αλλά κι εμείς οι ίδιοι. Όλα αυτά σημαίνουν ότι το 95% των συστατικών του Σύμπαντος μάς είναι ακόμη άγνωστο. Ενός Σύμπαντος ηλικίας 13.8 δισεκατομμυρίων ετών!

Η επιστήμη της Κοσμολογίας και της εξερεύνησης του Διαστήματος, έχει σημειώσει αξιοπρόσεκτη και ταχύτατη πρόοδο τα τελευταία 50 χρόνια. Ο άνθρωπος έφτασε στο φεγγάρι, σχεδιάζεται ταξίδι στον Άρη και το απέραντο σύμπαν ανακαλύπτεται ολοένα και περισσότερο. Η πρόοδος αυτή δεν οφείλεται μόνο στη χαρισματική ευφυΐα διαπρεπών πρωτοπόρων στην έρευνα και ανάπτυξη νέων μεθόδων, αλλά και στους μεγάλους δασκάλους οι οποίοι ενέπνευσαν τη νεότερη γενιά παγκόσμιων επιστημόνων.

Ανοίγοντας τις εργασίες του Συμποσίου ο Πρόεδρος του κύριος Σταμάτιος Κριμιζής Ακαδημαϊκός, Ομότιμος Διευθυντής Διοίκησης Διαστήματος του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, ΗΠΑ επεσήμανε: "Δύο από τους κύριους στόχους  μας είναι η επαφή του ελληνικού κοινού με διακεκριμένους παγκοσμίως επιστήμονες και η προσέγγιση της νεολαίας και μετάδοση των αξιών της Αριστείας και Αξιοκρατίας".

Το βράδυ της 2ας Οκτωβρίου 2015 στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών πραγματοποιήθηκε η επίσημη τελετή ανακήρυξης των 7 Κοσμολόγων ως Σοφών και επιδόθηκαν τιμητικά μετάλλια από την Α.Ε τον Πρόεδρο της Δημοκρατίας κύριο Προκόπιο Παυλόπουλο.

Στον χαιρετισμό του ο Πρόεδρος της Δημοκρατίας, μεταξύ άλλων, χαρακτήρισε "σημαντικό το Συμπόσιο για την Ελλάδα μέσα στην κρίση" και επεσήμανε: "Και μια προσωπική ευχή: μύχιος πόθος πολλών παρατηρητών που παρακολουθούν τις εξελίξεις στο πεδίο της Κοσμολογίας, δίχως να είναι οι ίδιοι ειδικοί, είναι να δημιουργηθούν εκ νέου οι επιστημολογικά έγκυρες προϋποθέσεις για τις μεγάλες εκείνες επιστημονικές συνθέσεις, τις τόσο χαρακτηριστικές, της Ιωνικής σχολής, σήμερα θα τις ονομάζαμε διεπιστημονικές, εξαιτίας της ενορατικής ενότητας της γνώσης από την οποία διέπονται. Είναι γνωστό άλλωστε ότι ο Αναξαγόρας (Απόσπασμα 4) θεωρούσε την ίδια την γένεση του ανθρώπινου πολιτισμού ένα κοσμικό επεισόδιο, μία εξέλιξη που σχετίζεται με κοσμολογικές διεργασίες".

ΣΥΝΟΨΕΙΣ ΤΩΝ ΟΜΙΛΙΩΝ ΤΟΥ ΣΥΜΠΟΣΙΟΥ

George Smoot: Κάτοχος βραβείου Νόμπελ Φυσικής 2006 – Καθηγητής Φυσικής Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνια

Ο καθηγητής παρουσίασε την εξέλιξη των μετρήσεων της διάχυσης κοσμικής ακτινοβολίας, από την ανακάλυψη της το 1965 μέχρι τις δικές του μετρήσεις με τον δορυφόρο COBE το 1990. Οι μετρήσεις αυτές έχουν παίξει ένα καθοριστικό ρόλο στην διαμόρφωση των σημερινών μας αντιλήψεων για την κοσμολογία και εδραίωσαν την θεωρία της υπερταχείας διαστολής του σύμπαντος στα πρώτα στάδια της εξέλιξης του.

George Efstathiou : Καθηγητής Αστροφυσικής και Διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας Πανεπιστημίου Κέμπριτζ – Εταίρος της Βασιλικής Ακαδημίας

O καθηγητής κύριος Ευσταθίου είναι ένας από τους πρωτεργάτες της Ευρωπαϊκής δορυφορικής αποστολής Planck που πέτυχε τις πιο ακριβείς μετρήσεις της διάχυσης ακτινοβολίας μικροκυμάτων. Στην ομιλία του παρουσίασε τα αποτελέσματα των μετρήσεων, καθώς και τα σχέδια για μελλοντικές αποστολές στο διάστημα. Ένα από τα ερωτήματα που παραμένουν ανοιχτά είναι η ανίχνευση κυμάτων βαρύτητος προερχομένων από το αρχέγονο σύμπαν.

Δημοσθένης Καζανάς: Αστροφυσικός στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA, αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Αθηνών

Ένας από του πρώτους διδάξαντες την ιδέα της υπερταχείας διαστολής του σύμπαντος, ο ερευνητής της ΝΑSA κύριος Καζανάς παρουσίασε μια γενική επισκόπηση της θεωρίας που ονομάζουμε ''πληθωριστική διαστολή'. Περιέγραψε με ακρίβεια τις φυσικές συνέπειες της θεωρίας και τις συγκεκριμένες με τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων.

Alexei Starobinsky: Κάτοχος Βραβείου Kavli Αστροφυσικής 2014 – Κοσμολόγος Αστροφυσικός. Ινστιτούτο Laundau θεωρητικής φυσικής, Ρώσικη Ακαδημία Επιστημών

Συγκαταλέγεται ανάμεσα στους κορυφαίους κοσμολόγους. Στην διάλεξη του παρουσίασε μια καινούργια εικόνα της θεωρίας της υπερταχείας διαστολής σύμφωνα με την οποία ο ρόλος της αρχικής μεγάλης έκρηξης (Big Bang) δεν είναι αυτός που της αποδίδουμε συνήθως. Στην καινούργια αυτή θεωρία κοσμολογίας το σύμπαν πέρασε από μια κατάσταση πολύ υψηλής θερμοκρασίας και πολύ υψηλής πυκνότητας, με την έναρξη της ''Πληθωριστικής διαστολής''.

Gabriele Veneziano: Θεωρητικός Φυσικός – Καθηγητής, Έδρα Στοιχειωδών Σωματιδίων Βαρύτητας και Κοσμολογίας, College de France

Στην διάλεξη του ο καθηγητής αναφέρθηκε στην αναγκαιότητα ανάπτυξης μιας θεωρίας κβαντικής βαρύτητας, σαν κι αυτήν που υπερισχύει στην θεωρία υπέρ-χορδών, για την μελέτη της εξέλιξης του σύμπαντος. Σε μια τέτοια θεωρία η Μεγάλη Έκρηξη δεν σημαίνει κατ' ανάγκη την αρχή του χρόνου. Μια πιθανή εικόνα θα ήταν μια αλληλουχία διαστολών και συστολών του σύμπαντος και αντί για ''Μεγάλη Έκρηξη'' θα έπρεπε να μιλάμε για ''Μεγάλη Ανάκλαση''.

Ηλίας Κυρίτσης: Καθηγητής Φυσικής Πανεπιστημίου Κρήτης

Η θεωρία των υπερ-χορδών προσφέρει το μόνο μαθηματικά συνεπές πλαίσιο για την διατύπωση μιας θεωρίας κβαντικής βαρύτητας. Ο καθηγητής κύριος Κυρίτσης παρουσίασε μια γενική επισκόπηση αυτής της θεωρίας με έμφαση στις τελευταίες εξελίξεις που βασίζονται στην ιδέα της ολογραφίας. Η ιδέα αυτή εισάγει μια αντιστοιχία ανάμεσα σε μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας και σε μια τοπική θεωρία κβαντικών πεδίων.

James Cronin: Κάτοχος βραβείου Nobel Φυσικής (1980) – Ομότιμος καθηγητής Αστρονομίας & Αστροφυσικής Πανεπιστημίου του Σικάγο

Ο καθηγητής κύριος Κρόνιν παρουσίασε μια ιστορική αναδρομή μεγάλων ανακαλύψεων στην πειραματική φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων και των κοσμικών ακτινών και τη σημασία τους για την κοσμολογία. Ειδικότερα η ανακάλυψη ότι ορισμένες βασικές αλληλεπιδράσεις στο μικροσκοπικό επίπεδο δεν είναι αναλλοίωτες στην αντιστροφή του χρόνου, μας επέτρεψε να κατανοήσουμε το φαινόμενο της δημιουργίας της ύλης (και όχι της αντί-ύλης) στο αρχέγονο σύμπαν.

Eugene Parker: Ομότιμος καθηγητής Φυσικής, Αστρονομίας και Αστροφυσικής Πανεπιστημίου του Σικάγο και Ινστιτούτου Enrico Fermi

Λόγω ασθενείας ο καθηγητής Πάρκερ δεν μπόρεσε να έρθει στο Συμπόσιο, παρουσίασε όμως την ομιλία του μέσω Skype. Αναφέρθηκε στα μαγνητικά πεδία τα οποία παρατηρούμε σε όλες τις κλίμακες του σύμπαντος. Για την κοσμολογία φαίνεται να έχουν μεγάλη σημασία τα μαγνητικά πεδία, κοσμικών διαστάσεων, για την δημιουργία των οποίων δεν έχουμε ακόμα ικανοποιητική θεωρητική εξήγηση.

Δήμητρα Ρηγοπούλου: Καθηγήτρια Αστρονομίας Υπερύθρου, Πανεπιστήμιο Οξφόρδης

Η ορατή ύλη την οποία παρατηρούμε στο σύμπαν αποτελεί ένα ελάχιστο ποσοστό της τάξεως του 5%, του συνολικού ενεργειακού περιεχομένου. Το υπόλοιπο αποτελείται από ένα είδος "σκοτεινής ύλης" πιθανότατα από ηλεκτρικά ουδέτερα σωμάτια που δεν έχουμε ακόμα ανακαλύψει και το υπόλοιπο της τάξεως των 75% από ένα είδος σκοτεινής ενέργειας της οποίας η φύση μας είναι ακόμα άγνωστη. Η καθηγήτρια κυρία Ρηγοπούλου παρουσίασε τα πειραματικά δεδομένα που στηρίζουν αυτές τις διαπιστώσεις.

David Gross: Κάτοχος βραβείου Nobel Φυσικής (2004) – Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής και Διευθυντής Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια

O καθηγητής κύριος Gross έδωσε την τελική ομιλία στο επιστημονικό μέρος του συμποσίου. Παρουσίασε μια πανοραμική εικόνα της εκπληκτικής προόδου που έχει επιτευχθεί στην κατανόηση των βασικών δυνάμεων ανάμεσα στα στοιχειώδη σωμάτια, τις προσπάθειες για μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας καθώς και την επίδραση τους στην κοσμολογία. Έδειξε επίσης τα πολλά ερωτήματα που μένουν ακόμα αναπάντητα και τις προσδοκίες για περαιτέρω πρόοδο.