Το Τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου Μόνο η Αρχή!

ΟΤΑΝ ο Γαλιλαίος έστρεψε το νεοεφευρημένο τηλεσκόπιό του στον ουρανό, ένα ολότελα καινούριο θέαμα ξεπρόβαλε μπρος στα μάτια του. Μπορούσε να δει δέκα φορές περισσότερα άστρα απ’ όσα είχε δει ως τότε ο άνθρωπος. Ο Γαλαξίας μας ήταν τώρα ορατός, όχι σαν μια συγκεχυμένη μάζα, αλλά σαν ένα καλειδοσκόπιο γεμάτο αμέτρητα άστρα, μεγάλα και μικρά. Η επιφάνεια της σελήνης μεταμορφώθηκε μπρος στα μάτια του από λεία πορσελάνη σ’ ένα μωσαϊκό με βουνά, κρατήρες και άνυδρες θάλασσες.

Λίγους μήνες αργότερα, ο Γαλιλαίος εντόπισε τέσσερις από τους δορυφόρους του Δία. Κατόπιν είδε τους όμορφους δακτύλιους του Κρόνου. Στρέφοντας το τηλεσκόπιό του στην Αφροδίτη παρατήρησε ορισμένες φάσεις του πλανήτη, δηλαδή, ανεπαίσθητες μεταβολές στη φωτεινότητα και στο ορατό σχήμα. Αυτές οι φάσεις ήταν δυνατόν να εξηγηθούν μόνο αν ο πλανήτης κινούνταν γύρω από τον ήλιο. Αλλά αν ένας πλανήτης κινείται γύρω από τον ήλιο, και οι υπόλοιποι—περιλαμβανομένης και της γης—πρέπει να κάνουν το ίδιο, συμπέρανε ο Γαλιλαίος. Είχε δίκιο. Έτσι, το έτος 1609, η γη έχασε την ιερή καθέδρα που κατείχε ως το υποτιθέμενο κέντρο του σύμπαντος.

Αλλά οι ευλαβούμενες πεποιθήσεις δεν εγκαταλείπονταν εύκολα. Η Καθολική Εκκλησία αποφάνθηκε πως «η άποψη ότι η γη δεν είναι το κέντρο του σύμπαντος και ότι εκτελεί μάλιστα μια ημερήσια περιστροφή είναι . . . το λιγότερο πλάνη». Ο Γαλιλαίος φέρθηκε ενώπιον της Ιεράς Εξέτασης και πέρασε τα τελευταία χρόνια της ζωής του υπό περιορισμό στο σπίτι του. Ο θρησκευτικός δογματισμός, ωστόσο, δεν μπόρεσε να καταπνίξει την περιέργεια που είχε ξεσηκώσει η εφεύρεση του τηλεσκοπίου. Η πρόκληση της διείσδυσης στα μυστικά του σύμπαντος γοήτευε ολοένα και περισσότερους επιστήμονες.

Τώρα, έπειτα από τετρακόσια σχεδόν χρόνια εντατικής και σχολαστικής έρευνας, οι γνώσεις μας για το σύμπαν έχουν αυξηθεί εντυπωσιακά. Έχουν αναγνωριστεί διαφορετικοί τύποι άστρων, όπως οι κόκκινοι γίγαντες, οι άσπροι νάνοι και οι πούλσαρ (παλλόμενες ραδιοπηγές). Πρόσφατα, ανακαλύφθηκαν οι κβάζαρ (ημιαστέρες)—αινιγματικά αντικείμενα που εκλύουν τρομακτικά ποσά ενέργειας—στο απώτερο διάστημα. Και μυστηριώδεις μαύρες τρύπες—σαν απίστευτα ισχυρές κοσμικές δίνες—φωλιάζουν αθέατες, όπως πιστεύεται τώρα, μέσα σε πολλούς γαλαξίες.

Ισχυρά οπτικά τηλεσκόπια δίνουν τη δυνατότητα στους αστρονόμους να βλέπουν πολύ μακριά μέσα στο σύμπαν και έτσι να ταξιδεύουν, σαν να λέγαμε, μέσα στο χρόνο, πηγαίνοντας δισεκατομμύρια χρόνια πίσω, ως το απώτατο άκρο του ορατού σύμπαντος. Έχουν ανακαλυφθεί αναρίθμητα άστρα και γαλαξίες, και μάλιστα σε τόσο μακρινές αποστάσεις που υπολογίζεται ότι το φως τους χρειάζεται περισσότερα από 15 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σ’ εμάς.a

Παρ’ όλο που τα άστρα είναι γενικά αδύναμες ραδιοπηγές, άλλα ουράνια αντικείμενα, όπως οι πούλσαρ και οι κβάζαρ, έχουν ανακαλυφθεί κυρίως χάρη στα ραδιοτηλεσκόπια. Όπως υποδηλώνει και το όνομά τους, αυτά τα τηλεσκόπια ανιχνεύουν τα μήκη των ραδιοκυμάτων και όχι των κυμάτων του φωτός. Από το 1961, έχουν ανακαλυφθεί εκατοντάδες κβάζαρ, πολλοί από τους οποίους βρίσκονται στα απώτερα σημεία του γνωστού σύμπαντος.

Το έργο της χαρτογράφησης του σύμπαντος ήταν μεγαλύτερο απ’ ό,τι θα μπορούσε να φανταστεί ποτέ ο Γαλιλαίος. Μόνο σ’ αυτόν τον αιώνα άρχισε ο άνθρωπος να αντιλαμβάνεται την απεραντοσύνη του σύμπαντος, τα δισεκατομμύρια των γαλαξιών οι οποίοι το απαρτίζουν και τις ασύλληπτες αποστάσεις που τους χωρίζουν.

Για να μας βοηθήσει να φανταστούμε τις αποστάσεις στο σύμπαν, ο φυσικός Ρόμπερτ Τζάστροου υποδεικνύει την ακόλουθη αναλογία μεγεθών. Φανταστείτε τον ήλιο μικρό όσο ένα πορτοκάλι. Τότε η γη θα ήταν ένας απλός κόκκος άμμου που θα εκτελούσε τροχιακή περιφορά γύρω από τον ήλιο σε απόσταση 9 μέτρων απ’ αυτόν. Ο Δίας, ένα οικοδομικό τετράγωνο πιο πέρα, θα ήταν σαν ένα κουκούτσι από κεράσι που θα περιστρεφόταν γύρω από το πορτοκάλι, και ο Πλούτωνας θα ήταν ένας ακόμη κόκκος άμμου σε απόσταση δέκα οικοδομικών τετραγώνων από το υποθετικό πορτοκάλι μας, τον ήλιο. Στην ίδια κλίμακα σμίκρυνσης, ο κοντινότερος γείτονας του ήλιου, το άστρο Άλφα Κενταύρου, θα βρισκόταν 2.100 χιλιόμετρα μακριά, και ολόκληρος ο Γαλαξίας μας θα ήταν ένα σύνολο από αραιοβαλμένα πορτοκάλια, τα οποία θα τα χώριζαν αποστάσεις 3.200 χιλιομέτρων περίπου, και θα είχε συνολική διάμετρο 30 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Ακόμη κι όταν όλα σμικρύνονται, σύντομα οι αριθμοί γίνονται ασύλληπτοι.

Δεν είναι μόνο οι αποστάσεις εκπληκτικές. Καθώς οι επιστήμονες ξεδιαλύνουν τα μυστικά του σύμπαντος, ιδιόμορφα φαινόμενα έρχονται στο φως. Υπάρχουν άστρα νετρονίων, των οποίων η ύλη είναι τόσο πυκνή ώστε ένα και μόνο κουταλάκι ύλης ζυγίζει όσο 200 εκατομμύρια ελέφαντες. Υπάρχουν μικροσκοπικά άστρα που λέγονται πούλσαρ, ένα από τα οποία αναβοσβήνει περίπου 600 φορές το δευτερόλεπτο. Και φυσικά είναι κι εκείνες οι προκλητικές μαύρες τρύπες για τις οποίες διατυπώνουν τόσες θεωρίες οι επιστήμονες. Οι τρύπες αυτές καθαυτές δεν είναι ορατές, αλλά η ακόρεστη όρεξή τους για φως και για ύλη μπορεί να προδώσει τη μυστική τους ύπαρξη.

Πολλά πράγματα, βέβαια, εξακολουθεί να τα καλύπτει μυστήριο, λόγω των αχανών αποστάσεων και του απροσμέτρητου χρόνου. Αλλά τι έχουν ανακαλύψει ως τώρα οι επιστήμονες σχετικά με το σύμπαν; Ρίχνουν οι γνώσεις τους νέο φως στο πώς και στο γιατί υπάρχει το σύμπαν;

[Υποσημειώσεις]

[Εικόνα στη σελίδα 4]

Το ραδιοτηλεσκόπιο Τζόντρελ Μπανκ, που κατασκευάστηκε το 1957 στην Αγγλία, ήταν το πρώτο πλήρως διευθυνόμενο ραδιοτηλεσκόπιο

[Ευχαριστίες]

Courtesy of Jodrell Bank Radio Telescope

Το Σύμπαν—Διείσδυση σε Κάποια Μυστικά Του

ΣΤΙΣ 4 Ιουλίου του έτους 1054, νωρίς το πρωί, ο Γιανγκ Γουέι Τι παρατηρούσε τον ουρανό. Ως διορισμένος αστρονόμος στην Αυτοκρατορική Αυλή της Κίνας, παρακολουθούσε σχολαστικά τις κινήσεις των άστρων όταν ξαφνικά τράβηξε την προσοχή του ένα λαμπρό φως κοντά στον αστερισμό του Ωρίωνα.

Ένα «άστρο-επισκέπτης»—αυτό το όνομα έδωσαν οι αρχαίοι Κινέζοι στο σπάνιο φαινόμενο—είχε κάνει την εμφάνισή του. Αφού ο Γιανγκ ανέφερε, όπως όφειλε, το γεγονός στον αυτοκράτορά του, πρόσεξε ότι το «άστρο-επισκέπτης» είχε γίνει τόσο λαμπρό που ξεπερνούσε σε λαμπρότητα την Αφροδίτη και ήταν ορατό στο φως της ημέρας επί αρκετές εβδομάδες.

Εννιακόσια χρόνια επρόκειτο να περάσουν προτού δοθεί κάποια ικανοποιητική εξήγηση γι’ αυτό το θέαμα. Πιστεύεται τώρα ότι ο Κινέζος αστρονόμος είχε δει έναν σουπερνόβα (υπερκαινοφανή αστέρα), τους βίαιους σπασμούς του θανάτου ενός άστρου μεγάλης μάζας. Τα αίτια αυτού του καταπληκτικού φαινόμενου είναι μερικά μόνο από τα μυστικά στα οποία προσπαθεί να διεισδύσει η αστρονομία. Ακολουθεί μια εξήγηση την οποία συνέθεσαν οι αστρονόμοι έπειτα από επίπονες προσπάθειες.

Μολονότι άστρα όπως ο ήλιος μας μπορεί να έχουν εξαιρετικά μακρόχρονη και σταθερή ζωή, ο σχηματισμός τους και ο θάνατός τους προσφέρουν τα πιο εντυπωσιακά θεάματα που μπορεί να δει κανείς στον ουρανό. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή ενός άστρου αρχίζει μέσα σ’ ένα νεφέλωμα.

Νεφέλωμα. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται σ’ ένα μεσοαστρικό νέφος αερίου και σκόνης. Τα νεφελώματα συγκαταλέγονται στα πιο όμορφα αντικείμενα που φαίνονται στο νυχτερινό ουρανό. Αυτό που βλέπετε στο εξώφυλλο του περιοδικού ονομάζεται Τρισχιδές Νεφέλωμα (δηλαδή νεφέλωμα χωρισμένο στα τρία). Μέσα σ’ αυτό το νεφέλωμα έχουν γεννηθεί καινούρια άστρα τα οποία του προσδίδουν αυτή την κόκκινη λάμψη.

Προφανώς, μέσα σ’ ένα νεφέλωμα σχηματίζονται άστρα όταν η αραιή ύλη συμπυκνώνεται λόγω της δύναμης της βαρύτητας και δημιουργούνται συστελλόμενες περιοχές αερίου. Αυτές οι πελώριες μπάλες αερίου σταθεροποιούνται όταν η θερμοκρασία τους φτάνει στους βαθμούς στους οποίους αρχίζουν οι πυρηνικές αντιδράσεις στον πυρήνα του νέφους, πράγμα που αποτρέπει περαιτέρω συστολή. Έτσι γεννιέται ένα άστρο, συχνά παράλληλα με άλλα, μαζί με τα οποία απαρτίζει ένα αστρικό σμήνος.

Αστρικά σμήνη. Στη φωτογραφία της σελίδας 8 βλέπουμε ένα μικρό σμήνος που αποκαλείται Κοσμηματοθήκη, και το οποίο πιστεύεται ότι σχηματίστηκε μόλις πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια. Πηγή έμπνευσης για το όνομά του στάθηκε η παραστατική περιγραφή του αστρονόμου του 19ου αιώνα Τζον Χέρσελ: «μια κασετίνα με ποικιλόχρωμους πολύτιμους λίθους». Για το Γαλαξία μας και μόνο είναι γνωστό ότι έχει χίλια και πλέον παρόμοια σμήνη.

Η ενέργεια των άστρων. Ένα νεογέννητο ή εξελισσόμενο άστρο σταθεροποιείται όταν πυροδοτείται στο εσωτερικό του ένα πυρηνικό καμίνι. Τότε αρχίζει να μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο με μια διαδικασία σύντηξης παρόμοια, κατά κάποιον τρόπο, μ’ αυτήν που γίνεται σε μια βόμβα υδρογόνου. Η μάζα ενός κοινού άστρου, όπως ο ήλιος, είναι τόσο μεγάλη ώστε μπορεί να καίει το πυρηνικό του καύσιμο επί δισεκατομμύρια χρόνια χωρίς να εξαντλεί το απόθεμά του.

Τι συμβαίνει, όμως, όταν ένα τέτοιο άστρο καίει τελικά όλο το καύσιμο υδρογόνο που διαθέτει; Ο πυρήνας συστέλλεται και η θερμοκρασία αυξάνεται καθώς το άστρο εξαντλεί το υδρογόνο των κεντρικών περιοχών. Στο μεταξύ, τα εξωτερικά στρώματα διογκώνονται σε φοβερό βαθμό, οπότε η διάμετρος του άστρου αυξάνεται κατά 50 και πλέον φορές και το άστρο γίνεται κόκκινος γίγαντας.

Κόκκινοι γίγαντες. Κόκκινος γίγαντας είναι ένα άστρο που έχει σχετικά χαμηλή θερμοκρασία στην επιφάνειά του· γι’ αυτό το βλέπουμε κόκκινο και όχι άσπρο ή κίτρινο. Αυτή η φάση στη ζωή του άστρου είναι σχετικά σύντομη, και το τέλος της—όταν το μεγαλύτερο μέρος του αποθέματος ηλίου εξαντλείται—μοιάζει με έκρηξη πυροτεχνήματος στον ουρανό. Το άστρο, εξακολουθώντας να καίει ήλιο, εκτινάσσει τα εξωτερικά του στρώματα, κι αυτά σχηματίζουν ένα πλανητικό νεφέλωμα το οποίο λάμπει λόγω της ενέργειας που πήρε από το άστρο από το οποίο γεννήθηκε. Τελικά, το άστρο συστέλλεται τόσο πολύ ώστε γίνεται άσπρος νάνος, ένα άστρο που έχει αμυδρή ακτινοβολία.

Αν το αρχικό άστρο είναι αρκετά μεγάλο, ωστόσο, το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι το ίδιο το άστρο εκρήγνυται. Αυτό αποτελεί έναν σουπερνόβα.

Σουπερνόβα. Ο σουπερνόβα είναι η έκρηξη που τερματίζει τη ζωή ενός άστρου αρχικής μάζας πολύ μεγαλύτερης απ’ αυτή του ήλιου. Τεράστιες ποσότητες σκόνης και αερίου εκτοξεύονται στο διάστημα από βίαια κρουστικά κύματα με ταχύτητες που ξεπερνούν τα 10.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Το έντονο φως από την έκρηξη είναι τόσο λαμπρό ώστε το άστρο ξεπερνά σε λαμπρότητα δισεκατομμύρια ήλιους και φαίνεται σαν ένα αστραποβόλο διαμάντι στον ουρανό. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από μία και μοναδική έκρηξη ενός σουπερνόβα ισοδυναμεί με τη συνολική ενέργεια που εκλύει ο ήλιος σε εννιά δισεκατομμύρια χρόνια.

Εννιακόσια χρόνια αφότου ο Γιανγκ παρατήρησε εκείνον το σουπερνόβα, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να βλέπουν τα διασκορπισμένα υπολείμματα αυτής της έκρηξης, ένα σχηματισμό που ονομάζεται Νεφέλωμα του Καρκίνου. Αλλά η έκρηξη δεν άφησε πίσω της μόνο το νεφέλωμα αυτό. Στο κέντρο του οι αστρονόμοι ανακάλυψαν και κάτι άλλο—ένα μικροσκοπικό αντικείμενο που περιστρέφεται 33 φορές το δευτερόλεπτο, έναν πούλσαρ (παλλόμενη ραδιοπηγή), όπως ονομάζεται.

Πούλσαρ και άστρα νετρονίων. Λέγοντας πούλσαρ εννοούμε έναν υπέρπυκνο, περιστρεφόμενο πυρήνα ύλης που απέμεινε από την έκρηξη κάποιου σουπερνόβα με μάζα όχι μεγαλύτερη από τρεις μάζες ήλιου. Επειδή η διάμετρός τους είναι μικρότερη από 30 χιλιόμετρα, σπάνια τους ανακαλύπτουν τα οπτικά τηλεσκόπια. Αλλά μπορούν να τους εντοπίσουν τα ραδιοτηλεσκόπια, τα οποία ανιχνεύουν το ραδιοσήμα που παράγεται από τη γρήγορη περιστροφή τους. Μια δέσμη ραδιοκυμάτων περιστρέφεται μαζί με το άστρο, σαν τη δέσμη φωτός που εκπέμπει ένας φάρος, δίνοντας την εντύπωση παλμού στον παρατηρητή, και σ’ αυτό οφείλεται το όνομα πούλσαρ ή παλλόμενη ραδιοπηγή στην ελληνική. Οι πούλσαρ ονομάζονται επίσης άστρα νετρονίων επειδή, κατά κύριο λόγο, απαρτίζονται από πολύ πυκνά διαταγμένα νετρόνια. Αυτός είναι και ο λόγος για την απίστευτη πυκνότητά τους—εκατό εκατομμύρια και πλέον τόνοι ανά κυβικό εκατοστό.

Αλλά τι θα συνέβαινε αν ένα άστρο με εξαιρετικά μεγάλη μάζα εξελισσόταν σε σουπερνόβα; Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των αστρονόμων, θα ήταν δυνατόν να συνεχίσει να καταρρέει ο πυρήνας και πέρα από το στάδιο του άστρου νετρονίων. Θεωρητικά, η δύναμη της βαρύτητας που θα συμπίεζε τον πυρήνα θα ήταν τόσο μεγάλη ώστε θα προέκυπτε μια μαύρη τρύπα, όπως αυτή αποκαλείται.

Μαύρες τρύπες. Αυτές λέγεται ότι μοιάζουν με γιγαντιαίες κοσμικές δίνες από τις οποίες τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει. Η έλξη της βαρύτητας στο εσωτερικό τους είναι τόσο μεγάλη ώστε ρουφούν ανήλεα τόσο το φως όσο και την ύλη που τις πλησιάζουν υπερβολικά.

Καμιά μαύρη τρύπα δεν παρατηρήθηκε ποτέ άμεσα—εξ ορισμού αυτό είναι αδύνατον—παρ’ όλο που οι φυσικοί ελπίζουν να καταδείξουν την ύπαρξή τους από την επίδρασή τους σε γειτονικά αντικείμενα. Ίσως χρειαστούν νέες τεχνικές παρατήρησης για τη διείσδυση σ’ αυτό το συγκεκριμένο μυστικό.

Μυστικά των Γαλαξιών

Γαλαξίας είναι ένας σχηματισμός στο σύμπαν που απαρτίζεται από δισεκατομμύρια άστρα. Το 1920 ανακαλύφθηκε ότι ο ήλιος δεν ήταν το κέντρο του Γαλαξία μας, όπως είχε υποστηριχτεί προηγουμένως. Λίγο αργότερα, ισχυρά τηλεσκόπια αποκάλυψαν πληθώρα άλλων γαλαξιών, και ο άνθρωπος άρχισε να αντιλαμβάνεται την απεραντοσύνη του σύμπαντος.

Η ομιχλώδης γαλακτόχρωμη ζώνη που βλέπουμε στον ουράνιο θόλο και αποκαλείται μερικές φορές «Ιορδάνης Ποταμός» είναι στην πραγματικότητα άποψη του γαλαξία στον οποίο ανήκουμε από ένα ακραίο σημείο του. Αν μπορούσαμε να τον δούμε από μακριά, θα έμοιαζε περισσότερο μ’ ένα γιγαντιαίο σπειροειδές πυροτέχνημα. Το σχήμα του έχει παρομοιαστεί με δυο τηγανητά αβγά τοποθετημένα έτσι ώστε το κάτω μέρος του ενός να ακουμπάει το κάτω μέρος του άλλου· όλα αυτά βέβαια σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα. Αν ταξιδεύαμε με την ταχύτητα του φωτός, θα χρειαζόμασταν 100.000 χρόνια για να διασχίσουμε το Γαλαξία μας. Ο ήλιος, που βρίσκεται προς το εξωτερικό άκρο του Γαλαξία μας, χρειάζεται 200 εκατομμύρια χρόνια για να κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από το γαλαξιακό κέντρο.

Οι γαλαξίες, όπως και τα άστρα, κρύβουν ακόμη πολλά μυστικά που προβληματίζουν τους επιστημονικούς κύκλους.

Κβάζαρ. Στη δεκαετία του 1960 έγιναν αντιληπτά ισχυρά ραδιοσήματα από μακρινά αντικείμενα, σε πολύ μεγάλη απόσταση από το δικό μας γαλαξιακό σμήνος. Αυτά ονομάστηκαν κβάζαρ (ημιαστέρες)—ή αλλιώς «ημιαστρικές πηγές ραδιοκυμάτων»—λόγω της ομοιότητάς τους με τα άστρα. Αλλά το αίνιγμα για τους αστρονόμους ήταν η απίστευτη ενέργεια που εκλύουν οι κβάζαρ. Ο πιο ακτινοβόλος είναι περίπου δέκα χιλιάδες φορές λαμπρότερος από το Γαλαξία μας, και οι πιο απόμακροι που έχουν ανακαλυφθεί είναι δέκα και πλέον δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Έπειτα από δυο δεκαετίες εντατικής έρευνας, οι αστρονόμοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτοί οι μακρινοί κβάζαρ είναι πολύ ενεργοί πυρήνες απόμακρων γαλαξιών. Αλλά τι συμβαίνει στον πυρήνα αυτών των γαλαξιών και απελευθερώνεται τέτοια φοβερή ποσότητα ενέργειας; Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η ενέργεια δεν απελευθερώνεται με πυρηνική σύντηξη, όπως συμβαίνει στα άστρα, αλλά με κάποιες διαδικασίες που έχουν σχέση με τη βαρύτητα. Πρόσφατες θεωρίες συνδέουν τους κβάζαρ με γιγαντιαίες μαύρες τρύπες. Το αν αυτό είναι σωστό ή όχι παραμένει αβέβαιο προς το παρόν.

Οι κβάζαρ και οι μαύρες τρύπες είναι δύο μόνο από τα αινίγματα που παραμένουν άλυτα. Στην πραγματικότητα, μερικά από τα μυστικά του σύμπαντος μπορεί να μην τα κατανοήσουμε ποτέ. Ωστόσο, εκείνα στα οποία έχουμε διεισδύσει μπορούν να μας δώσουν μερικά βαθιά διδάγματα, διδάγματα που δεν επηρεάζουν μόνο τον κόσμο της αστρονομίας.

[Εικόνα στη σελίδα 7]

Ο Σπειροειδής γαλαξίας Μ83

[Ευχαριστίες]

Photo: D. F. Malin, courtesy of Anglo-Australian Telescope Board

[Εικόνες στη σελίδα 8]

Η Κοσμηματοθήκη

Ανοιχτό αστρικό σμήνος, οι Πλειάδες στον αστερισμό του Ταύρου, Μ45

[Ευχαριστίες]

Photo: D. F. Malin, courtesy of Anglo-Australian Telescope Board

[Εικόνες στη σελίδα 8]

Το νεφέλωμα του Ωρίωνα, και στο ένθετο το νεφέλωμα Κεφαλή Ίππου

[Ευχαριστίες]

Photo: D. F. Malin, courtesy of Anglo-Australian Telescope Board

Τα Διδάγματα που Παίρνουμε από το Σύμπαν

ΕΚΑΤΟ χρόνια αργότερα, εμείς έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το πόσο μεγαλύτερο από εμάς είναι στην πραγματικότητα το σύμπαν. Παρ’ όλο που οι επιστήμονες καταλαβαίνουν πολύ περισσότερα απ’ όσα καταλάβαιναν, η κατάστασή τους είναι ακόμη, όπως την περιέγραψε ένας αστρονόμος, σαν αυτή «των βοτανολόγων του 18ου αιώνα που μέσα στη ζούγκλα ανακάλυπταν όλα εκείνα τα καινούρια λουλούδια».

Παρά το ότι οι γνώσεις μας είναι περιορισμένες, μπορούμε να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα. Και αυτά τα συμπεράσματα έχουν σχέση με τα πιο σημαντικά απ’ όλα τα ερωτήματα—ποιοι είναι οι μηχανισμοί λειτουργίας του σύμπαντος, και πώς αυτό ήρθε σε ύπαρξη.

Τάξη και Όχι Χάος

Η μελέτη της φύσης του σύμπαντος ονομάζεται κοσμολογία. Ο όρος αυτός προέρχεται από τις λέξεις κόσμος και λόγος, και υποδηλώνει ‘τη μελέτη που έχει αντικείμενο την τάξη ή την αρμονία’. Αυτό είναι ένα κατάλληλο όνομα επειδή η τάξη είναι αυτό ακριβώς που συναντούν οι αστρονόμοι όταν ερευνούν είτε την κίνηση των ουράνιων σωμάτων είτε την ύλη από την οποία αποτελείται το σύμπαν.

Τα πάντα μέσα στο σύμπαν μας βρίσκονται σε κίνηση, και η κίνηση αυτή δεν είναι ακανόνιστη ούτε απρόβλεπτη. Οι πλανήτες, τα άστρα και οι γαλαξίες κινούνται μέσα στο σύμπαν σύμφωνα με ακριβείς φυσικούς νόμους, νόμους που καθιστούν ικανούς τους επιστήμονες να προβλέπουν ορισμένα κοσμικά φαινόμενα με αλάνθαστη ακρίβεια. Και, όσο κι αν είναι απίστευτο, οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που εξουσιάζουν το πιο μικροσκοπικό άτομο κυβερνούν επίσης τους πιο τεράστιους γαλαξίες.

Η τάξη είναι επίσης φανερή σ’ αυτό καθαυτό το δομικό υλικό του σύμπαντος. «Η ύλη είναι . . . οργανωμένη σε κάθε κλίμακα, από τη μικρότερη ως τη μεγαλύτερη», εξηγεί η έκδοση Ο Άτλας Κέιμπριτζ της Αστρονομίας (The Cambridge Atlas of Astronomy). Κάθε άλλο παρά τυχαία διασκορπισμένη, η ύλη είναι δομημένη με τάξη, είτε αυτό αφορά το πώς συνδέονται τα ηλεκτρόνια με τα πρωτόνια και τα νετρόνια στον πυρήνα του ατόμου είτε αφορά την αμοιβαία έλξη που διατηρεί τη συνοχή σ’ ένα πελώριο σμήνος γαλαξιών.

Γιατί το σύμπαν παρουσιάζει τέτοια τάξη και αρμονία; Γιατί υπάρχουν ανώτεροι νόμοι που το διέπουν; Αφού αυτοί οι νόμοι πρέπει να υπήρχαν πριν από τη γένεση του σύμπαντος—διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να το ελέγχουν—η λογική ερώτηση είναι: Από πού προήλθαν;

Ο διάσημος επιστήμονας Ισαάκ Νεύτων συμπέρανε: «Αυτό το πανέμορφο σύστημα που το απαρτίζουν ο ήλιος, οι πλανήτες και οι κομήτες θα μπορούσε να έρθει σε ύπαρξη μόνο με τη σοφία και την εξουσία ενός ευφυούς και ισχυρού Όντος».

Ο φυσικός Φρεντ Χόιλ είπε: «Η γένεση του Σύμπαντος, όπως και η λύση στον κύβο του Ρούμπικ, απαιτεί ευφυΐα». Το συμπέρασμα ότι πρέπει να υπάρχει ένας υπερφυσικός Νομοθέτης επιβεβαιώνεται από την κατανόηση που έχουμε για τη γένεση του σύμπαντος.

Το Θεμελιώδες Ερώτημα: Πώς Ήρθε σε Ύπαρξη το Σύμπαν;

Ο θεωρητικός φυσικός Χόουκιν εξηγεί: «Το πρωτογενές σύμπαν κρύβει την απάντηση στο θεμελιώδες ερώτημα σχετικά με τη γένεση όλων όσων βλέπουμε σήμερα, περιλαμβανομένης και της ζωής». Ποια ακριβώς είναι η τωρινή επιστημονική άποψη για το πρωτογενές σύμπαν;

Στη δεκαετία του 1960, οι επιστήμονες ανίχνευσαν την εκπομπή αμυδρής ακτινοβολίας περιβάλλοντος που προερχόταν απ’ όλα τα σημεία του ουρανού. Αυτή η ακτινοβολία λέγεται ότι ήταν απόηχος της αρχέγονης έκρηξης που οι αστρονόμοι βάφτισαν «μεγάλη έκρηξη». Τόσο τεράστια ήταν η έκρηξη, λένε, ώστε η ηχώ της μπορούσε ακόμη να ανιχνευτεί, δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα.a

Αλλά αν το σύμπαν ήρθε σε ύπαρξη μέσα από μια ξαφνική έκρηξη πριν από 15 με 20 δισεκατομμύρια χρόνια, όπως πιστεύουν τώρα οι περισσότεροι φυσικοί (αν και αυτό αμφισβητείται δριμύτατα από άλλους), εγείρεται ένα κρίσιμο ερώτημα. Από πού προήλθε η αρχική ενέργεια; Με άλλα λόγια, τι προηγήθηκε της μεγάλης έκρηξης;

Αυτό είναι ένα ερώτημα που πολλοί αστρονόμοι προτιμούν να παρακάμπτουν. Ένας απ’ αυτούς ομολόγησε: «Η επιστήμη έχει αποδείξει ότι ο κόσμος ήρθε σε ύπαρξη ως αποτέλεσμα δυνάμεων που, όπως φαίνεται, θα βρίσκονται πάντα πέρα από τις δυνατότητες της επιστημονικής περιγραφής. Αυτό ενοχλεί την επιστήμη επειδή συγκρούεται με τη θρησκεία της επιστήμης—τη θρησκεία της αιτίας και του αποτελέσματος, την πεποίθηση ότι κάθε αποτέλεσμα έχει μια αιτία. Τώρα διαπιστώνουμε ότι το μεγαλύτερο απ’ όλα τα αποτελέσματα, η γένεση του σύμπαντος, παραβιάζει αυτό το άρθρο πίστης».

Ένας καθηγητής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης ήταν πιο συγκεκριμένος, γράφοντας: «Αφήνεται στον αναγνώστη να κατονομάσει την πρώτη αιτία του σύμπαντος. Αλλά η εικόνα που έχουμε δεν είναι ολοκληρωμένη χωρίς Αυτόν». Η Αγία Γραφή, ωστόσο, τακτοποιεί τα ζητήματα, προσδιορίζοντας «την πρώτη αιτία» με τα εξής λόγια: «Εν αρχή εποίησεν ο Θεός τον ουρανόν και την γην».—Γένεσις 1:1.

Η Ασημαντότητα του Ανθρώπου

Το πιο απλό δίδαγμα που παίρνουμε από το σύμπαν είναι και το πιο φανερό, αυτό που ο περήφανος άνθρωπος του Μεσαίωνα πάσχιζε να αγνοήσει, αλλά το οποίο οι Βιβλικοί ποιητές ταπεινά αναγνώρισαν χιλιετίες νωρίτερα—η ασημαντότητα του ανθρώπου.

Οι πρόσφατες ανακαλύψεις επιβεβαιώνουν το ρεαλιστικό ύμνο του Βασιλιά Δαβίδ: «Όταν θεωρώ τους ουρανούς σου, το έργον των δακτύλων σου, την σελήνην και τους αστέρας, τα οποία συ εθεμελίωσας, τι είναι ο άνθρωπος, ώστε να ενθυμήσαι αυτόν; ή ο υιός του ανθρώπου, ώστε να επισκέπτησαι αυτόν [να τον φροντίζεις, ΜΝΚ];»—Ψαλμός 8:3, 4.

Η αστρονομία έχει αποκαλύψει την απεραντοσύνη και τη μεγαλειότητα του σύμπαντος—άστρα κολοσσιαίων διαστάσεων, αποστάσεις ασύλληπτες για τη φαντασία, χρονικά διαστήματα που ξεπερνούν την κατανόησή μας, κοσμικά καμίνια τα οποία ανεβάζουν τη θερμοκρασία σε εκατομμύρια βαθμούς, εκρήξεις ενέργειας που ξεπερνούν σε ισχύ ένα δισεκατομμύριο πυρηνικές βόμβες. Ωστόσο, όλα αυτά περιγράφονται ωραία στο βιβλίο του Ιώβ: «Ιδού, ταύτα είναι μέρη των οδών αυτού· αλλά πόσον ελάχιστον πράγμα ακούομεν περί αυτού; Την δε βροντήν της δυνάμεως αυτού τις δύναται να εννοήση;» (Ιώβ 26:14) Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για το σύμπαν, τόσο πιο ανεπαρκείς μοιάζουν οι γνώσεις μας και πιο μικρή φαίνεται η θέση μας μέσα σ’ αυτό. Για τον αντικειμενικό παρατηρητή, αυτό είναι ένα δίδαγμα που τον βάζει σε σκέψεις.

Ο Ισαάκ Νεύτων παραδέχτηκε: «Μοιάζω απλώς μ’ ένα αγόρι που παίζει στην ακροθαλασσιά και κάπου-κάπου ενθουσιάζεται καθώς βρίσκει ένα βότσαλο που είναι πιο λείο ή ένα κοχύλι που είναι πιο όμορφο από τα συνηθισμένα, ενώ ο μεγάλος ωκεανός της αλήθειας απλώνεται μπροστά του πλήρως ανεξιχνίαστος».

Η ταπεινοφροσύνη που θα πρέπει να γεννήσει μέσα μας η κατανόηση αυτού του γεγονότος θα μας βοηθήσει να αναγνωρίσουμε ότι υπάρχει Κάποιος που δημιούργησε το σύμπαν, Κάποιος που θεμελίωσε τους νόμους που το κυβερνούν, Κάποιος που είναι πολύ μεγαλύτερος και σοφότερος από εμάς. Όπως μας υπενθυμίζει το βιβλίο του Ιώβ: «Εν αυτώ είναι η σοφία και η δύναμις· αυτός έχει βουλήν και σύνεσιν». (Ιώβ 12:13) Και αυτό είναι το πιο σημαντικό δίδαγμα απ’ όλα.

Καθώς διεισδύουμε σε περισσότερα μυστικά του σύμπαντος, ανακαλύπτουμε ακόμη μεγαλύτερα μυστήρια. Σ’ ένα μελλοντικό άρθρο θα συζητηθούν μερικές από τις πιο πρόσφατες ανακαλύψεις που προβληματίζουν τώρα τους αστρονόμους και εγείρουν νέα ερωτήματα τα οποία πυροδοτούν διαμάχες ανάμεσα στους κοσμολόγους.

[Υποσημειώσεις]

[Εικόνα στη σελίδα 10]

Συσκευή για την ανίχνευση της ακτινοβολίας περιβάλλοντος από την υποθετική μεγάλη έκρηξη

[Ευχαριστίες]

Courtesy of the Royal Greenwich Observatory and the Canary Islands Institute of Astrophysics