24 Φεβρουαρίου 2016

Η επιβεβαίωση βαρυτικών κυμάτων και η Βίβλος

Όλοι μας έχουμε παρατηρήσει, ότι, όταν ένα βοτσαλάκι  πέφτει στην θάλασσα, προκαλεί ομόκεντρους κύκλους στα ατάραχα νερά της. Το κύμα που προκαλεί ο άνεμος, ή ακόμα και ένα καταστροφικό τσουνάμι δεν διαφέρουν από αυτό το φαινόμενο παρά μόνο όσον αφορά στην ένταση. Τις φωνές και τους θορύβους γύρω μας τους αντιλαμβανόμαστε μέσω ηχητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα. Τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου όταν ξαπλώνουμε στην ακροθαλασσιά δεν τις νιώθουμε άμεσα ως κύματα φωτός, αλλά σίγουρα τις αντιλαμβανόμαστε στο δέρμα μας αργότερα αν δεν έχουμε βάλει αντηλιακό. Πολλά είδη κυμάτων υπάρχουν στο φυσικό περιβάλλον μας. Μερικά, όπως τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που εκπέμπουν τα κινητά μας, οι ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί και οι ακτίνες Χ, δεν τα αισθανόμαστε άμεσα, αλλά εντοπίζεται η ύπαρξή τους μόνο μέσω συσκευών που είναι ικανές να τα ανιχνεύσουν.

Πριν από 100 χρόνια ο Άλμπερτ Αϊνστάιν με τη γενική θεωρία της σχετικότητας,  είχε προβλέψει την ύπαρξη κυμάτων του βαρυτικού πεδίου. Ήταν αόρατα για τα ανθρώπινα μάτια και για έναν ολόκληρο αιώνα η ανθρωπότητα δεν είχε την ικανότητα να τα ανιχνεύσει. Πολλοί μάλιστα είχαν αρχίσει  να αμφιβάλλουν, αν τελικά ο Αϊνστάιν είχε δίκαιο με τη θεωρία του.

Όλα όμως άρχισαν πριν από 1,3 δις χρόνια, όταν σε τεράστια απόσταση από τη γη, δύο μαύρες οπές, με γιγάντια ποσοστά βαρυτικής ενέργειας (περίπου 65 φορές τη μάζα του ήλιου μας) βρίσκονταν σε πορεία σύγκρουσης και όταν τελικά συγκρούστηκαν προκλήθηκε ένα τεράστιο βαρυτικό κύμα, που στις 14 Σεπτεμβρίου 2015 έφθασε στη γη και ανιχνεύτηκε ταυτόχρονα  από δύο ανιχνευτές βαρύτητας LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), που βρίσκονται, ο ένας στο Livingston, κοντά στο Λος Άντζελες, κι ο άλλος στο Χάνφορντ, στον κόλπο του Μεξικού.



Ακούστε την ώρα που τα βαρυτικά κύματα διαπερνούν τους ανιχνευτές LIGO: Ηχητικό μήνυμα από το διάστημα

Πρόσφατα, στις 11 Φεβρουαρίου, οι επιστήμονες των παρατηρητηρίων που ασχολούνται με τους ανιχνευτές ανακοίνωσαν την παρατήρηση τους. Σύμφωνα με μια επιστημονική δημοσίευση που περιγράφει λεπτομερώς το εύρημα, η βαρυτική αυτή εγγραφή του συμβάντος ταιριάζει με τις προσδοκίες μιας σύγκρουσης μεταξύ δύο μαύρων οπών και επιβεβαιώνουν τις προβλέψεις του Αϊνστάιν.

Οι ονομαζόμενες μαύρες οπές είναι από τα πιο παράξενα "αντικείμενα" του σύμπαντος. Έχουν πυκνότητα τόσο υψηλή που δεν μπορεί να φανταστεί ο νους και βαρυτικά πεδία τόσο ισχυρά ώστε ούτε το φως δεν μπορεί να δραπετεύσει μέσα από αυτές  (εξ΄ου και "μαύρες"). Η θεωρία του Αϊνστάιν προβλέπει την ύπαρξη τέτοιων ασυνήθιστων αντικειμένων. Καθώς οι μαύρες οπές κινούνται στο χώρο, τα έντονα βαρυτικά πεδία τους παραμορφώνουν τον ιστό του χωροχρόνου, δημιουργώντας κυματισμούς, τα ονομαζόμενα βαρυτικά κύματα. Παρά το γεγονός ότι ο πλούτος των στοιχείων παρατήρησης καταδεικνύει ότι μαύρες οπές υπάρχουν, μέχρι τώρα τα κύματα βαρύτητας που προέβλεπε η γενική θεωρία της σχετικότητας ξέφευγαν από την αντίληψη των ερευνητών.

Τι σημαίνει η ανακάλυψη αυτή για εμάς σήμερα; Καθώς οι αστρονόμοι καθορίζουν τη συχνότητα και την κατανομή των δυαδικών μαύρων οπών, θα αποκτήσουν μια καλύτερη κατανόηση του πώς αναπτύσσεται το σύμπαν. Προφανώς, η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων επιβεβαιώνει το κύρος της γενικής θεωρίας της σχετικότητας.

Ένα σημαντικό απολογητικό ζήτημα που διευθετείται από την εν λόγω επιβεβαίωση σχετίζεται με τις φιλοσοφικές ιδέες που ενσωματώνονται στη γενική θεωρία της σχετικότητας. Το σημείο εκκίνησης για τον Αϊνστάιν στην ανάπτυξη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας ήταν η αντίληψη ότι οι νόμοι της φυσικής είναι σταθεροί σε όλο το σύμπαν ανά πάσα στιγμή, μια έννοια που αντιστοιχεί στη βιβλική περιγραφή της δημιουργίας.

Σε συνδυασμό με την επέκταση του σύμπαντος, η γενική θεωρία της σχετικότητας υποστηρίζει σθεναρά το γεγονός ότι το σύμπαν είχε μια αρχή.