Γεια σας και καλωσήλθατε στο δεύτερο μέρος ερωταπαντήσεων του ειδικού επεισοδίου του Hubblecast.
Στο προηγούμενο επεισόδιο είδαμε μερικές από τις πιο τεχνικές ερωτήσεις που μας στείλατε,
και σε αυτό το επεισόδιο θα απαντήσουμε στα επιστημονικά ερωτήματα.
Επεισόδιο 79 - Ερωταπαντήσεις με τον Δρ. Τζέι - Μέρος 2
Παρουσιάζει ο Δρ. Τζέι ή κατά κόσμον Δρ. Τζο Λίσκε
Πολλές από τις ερωτήσεις που λάβαμε αφορούσαν στη Μεγάλη Έκρηξη...
...πραγματικά πολλές!
Οπότε ας ξεκινήσουμε από εδώ.
Πολλοί άνθρωποι θεωρούν τη Μεγάλη Έκρηξη σαν μία συνηθισμένη έκρηξη,
και αναρωτιούνται "σε ποιο μέρος συνέβη;" ή "από ποιο σημείο διαστέλλεται το Σύμπαν;"
Έρικ Φίσερ: Αν το Σύμπαν διαστέλλεται, ποιο είναι το κέντρο αυτής της διαστολής;
Η απάντηση είναι: παντού!
Το κυριότερο είναι να κατανοήσουμε ότι η Μεγάλη Έκρηξη δεν συνέβη στον χώρο, αλλά μάλλον στο χρόνο.
Η Μεγάλη Έκρηξη δεν ήταν έκρηξη.
Ήταν ένα γεγονός που συνέβη παντού, την ίδια χρονική στιγμή και το Σύμπαν ήταν απείρως μεγάλο από την αρχή.
Και έτσι δεν υπάρχει ένα μοναδικό σημείο από το οποίο το Σύμπαν άρχισε να διαστέλλεται και επίσης δεν έχει κέντρο.
Είναι απλά αδύνατο να καθοριστεί ένα κέντρο σε έναν άπειρα μεγάλο χώρο.
Έχετε ίσως ακούσει κάποιους να μιλούν για το κέντρο του παρατηρούμενου Σύμπαντος. Αυτό έχει νόημα.
Μίκαελ Γιούντουνεν: Με την τριδιάστατη χαρτογράφηση του Σύμπαντος, πού βρίσκεται το κέντρο του παρατηρούμενου Σύμπαντος;
Το Σύμπαν σαν σύνολο δεν έχει ένα κέντρο, όμως το τμήμα που μπορούμε να παρατηρήσουμε έχει.
Το παρατηρούμενο Σύμπαν είναι το τμήμα του χώρου που μπορούμε να παρατηρήσουμε.
Όλο το φως που εκπέμπεται από αυτή τη περιοχή είχε αρκετό χρόνο από τη Μεγάλη Έκρηξη ώστε να φτάσει στη Γη.
Η περιοχή αυτή είναι μία σφαίρα με εμάς στο κέντρο, όμως η θέση μας δεν έχει καμιά ιδιαίτερη σημασία.
Αν υπάρχουν αστρονόμοι σε κάποιον μακρινό γαλαξία θα είναι και αυτοί κέντρο του δικού τους παρατηρούμενου Σύμπαντος.
Όπως ένας ναυτικός στη θάλασσα, βρισκόμαστε πάντα στο κέντρο του ορίζοντά μας.
Αυτό βέβαια είναι σχετικό με τα ερωτήματά σας για το πόσο μακριά μπορεί να δει το Χαμπλ.
Επεισόδιο 68 - Η Μηχανή του Χρόνου του Χαμπλ
Αυτές οι εικόνες δείχνουν μερικούς από τους πιο μακρινούς γαλαξίες που έχουν ποτέ παρατηρηθεί,
φτάνοντας πίσω ως την απίστευτη απόσταση των 13,2 δις ετών,
όταν το Σύμπαν ήταν μόλις μισού δις ετών.
Αυτό είναι λοιπόν περίπου το όριο του τι μπορούμε να κάνουμε με το Χαμπλ.
Γνωρίζουμε όμως, ότι τα πιο μακρινά αντικείμενα που έχει παρατηρήσει το Χαμπλ, δεν ήταν τα πρώτα του Σύμπαντος.
Για να τα εντοπίσουμε αυτά θα χρειαστούμε το διάδοχο του Χαμπλ, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb, που θα μπορέσει να διεισδύσει βαθύτερα στην ιστορία του Σύμπαντος.
Γκλαντστόουν Φαρία: Θα ήταν δυνατόν να κατασκευάσουμε ένα νέο Χαμπλ με πιο προηγμένα και μεγαλύτερα όργανα με την υπάρχουσα τεχνολογία;
Ένα Χαμπλ το οποίο θα μπορούσε να δει πέρα από τα όρια του Σύμπαντος;
Άσχετα με το πόσο μεγάλο και πόσο ισχυρό είναι το τηλεσκόπιο σου, επειδή η ηλικία του Σύμπαντος είναι πεπερασμένη, υπάρχει ένα θεμελιώδες όριο στο πόσο μακριά μπορείς να δεις.
Τώρα, ένα άλλο θέμα για το οποίο θέλατε να μάθετε είναι η διαστολή του χώρου.
Ειδικότερα, αν το Σύμπαν διαστέλλεται, πώς μπορούν δύο γαλαξίες να συγκρούονται;
Νικ Γκονζάλες: Αν το Σύμπαν διαστέλλεται προς όλες τις κατευθύνσεις και όλα απομακρύνονται μεταξύ τους, πώς γίνεται οι γαλαξίες να συγκρούονται;
Αν και το Σύμπαν διαστέλλεται σαν σύνολο, αυτό δε σημαίνει ότι κάθε σημείο του διαστέλλεται.
Για παράδειγμα, αυτό το δωμάτιο δε διαστέλλεται, ούτε το Ηλιακό μας Σύστημα, ούτε ο Γαλαξίας μας.
Αυτές οι δομές παραμένουν μαζί είτε λόγω ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων, είτε λόγω της βαρύτητας.
Έτσι, αν και εν γένει οι αποστάσεις μεταξύ των γαλαξιών μεγαλώνουν καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται,
δύο κοντινοί γαλαξίες μπορούν παρόλα αυτά να έλκονται μέχρι της συγκρούσεώς τους.
Δεν είναι αντιφατικό.
Όμως ας έρθουμε λίγο πιο κοντά στη Γη.
Λόρυ Άουσμους: Αφού το Χαμπλ μπορεί να δει τόσο μακριά γιατί δε λαμβάνουμε περισσότερες εικόνες του Ηλιακού μας Συστήματος;
Καριλί Σμεκπέπερ: Υπάρχουν εικόνες του Πλούτωνα από το Χαμπλ;
Μερικοί θέλατε να μάθετε γιατί το Χαμπλ δεν έχει παρατηρήσει περισσότερο τους πλανήτες και τους δορυφόρους του Ηλιακού μας Συστήματος.
Λοιπόν, γενικά το έχει κάνει!
Επεισόδιο 27: Τι μας διδάσκει το Χαμπλ για τους πλανήτες;
Το Χαμπλ δεν μπορεί να παρατηρήσει τον Ήλιο, ούτε τον κοντινότερο του πλανήτη τον Ερμή,
γιατί τα υπερευαίσθητα στο φως όργανά του θα μπορούσαν να καταστραφούν.
Όμως το τηλεσκόπιο έχει παρατηρήσει όλους τους άλλους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, περιλαμβανομένων των νανοπλανητών Πλούτωνα, Δήμητρα και Έριδα.
Όμως το Χαμπλ δεν παράγει απλά όμορφες εικόνες.
Παρέχει στους πλανητικούς επιστήμονες ζωτικές πληροφορίες για τους γείτονές μας, για να κατανοήσουν καλύτερα τον μητρικό μας πλανήτη τη Γη.
Τι συμβαίνει όμως με περιοχές πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα;
Πριν από την εκτόξευση του Χαμπλ δε γνωρίζαμε την ύπαρξη εξωπλανητών,
όμως σήμερα, οι αστρονόμοι τους ανακαλύπτουν σχεδόν παντού!
Στέφαν φον Βίνκελμαν: Πόσους υποψήφιους πλανήτες με ζωή έχει ανακαλύψει το Χαμπλ;
Λία Τέρνερ: Μπορεί το Χαμπλ να παρατηρήσει λεπτομερώς πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλους ήλιους;
Το Χαμπλ συνεισέφερε στην ανακάλυψη μερικών τέτοιων πλανητών,
όμως άλλα διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Κέπλερ και το Κορότ είναι καταλληλότερα για αυτό
επειδή σχεδιάστηκαν ειδικά για αυτό το σκοπό.
Το πλεονέκτημα του Χαμπλ βρίσκεται περισσότερο στη μέτρηση των ατμοσφαιρών τέτοιων πλανητών.
Οι αστρονόμοι μελετούν τις πλανητικές ατμόσφαιρες χρησιμοποιώντας μία τεχνική που λέγεται φασματοσκοπία εκπομπής.
Παρατηρούν καθώς ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από το μητρικό του άστρο,
και λίγο από το εκτυφλωτικό φως του άστρου διαπερνά τα όρια της ατμόσφαιρας του πλανήτη.
Τα μόρια της ατμόσφαιρας απορροφούν λίγο από το αστρικό φως αφήνοντας διακριτά ίχνη στο φως που φτάνει στο Χαμπλ.
Μέχρι τώρα, το Χαμπλ δεν έχει καταφέρει να το κάνει αυτό για πλανήτες μεγέθους όσο η Γη.
Όμως οι αστρονόμοι προχωρούν και σε μεγαλύτερους πλανήτες έχουν ήδη εντοπίσει υδρατμούς, οξυγόνο και μεθάνιο, που συμβάλουν σημαντικά στη ζωή στη Γη.
Μάρτιν Βάλτσερ: Είσαι μέσα σε ένα μπαλόνι που συνεχώς διαστέλλεται. Αυτό σημαίνει ότι το περίβλημα του μπαλονιού απομακρύνεται διαρκώς από σένα;
Όμως τι θα υπήρχε πέρα από το περίβλημα; Τι θα μπορούσε να βρίσκεται έξω από το διαστελλόμενο Σύμπαν;
Υπήρξαν βέβαια πολλές ερωτήσεις με τις οποίες δεν είχαμε το χρόνο να ασχοληθούμε.
Όμως μέσα σε αυτές υπήρχαν διάφορες παρανοήσεις για τις οποίες θα ήθελα να πω μερικά λόγια.
Ένα παράδειγμα είναι η αναλογία της διαστολής του χώρου με ένα μπαλόνι που φουσκώνει.
Η ιδέα εδώ είναι ότι η επιφάνεια του μπαλονιού αντιπροσωπεύει μία διδιάστατη εκδοχή του διαστελλόμενου Σύμπαντος.
Για να ισχύει αυτή η αναλογία πρέπει να φανταστούμε τους εαυτούς μας ως διδιάστατα όντα που ζουν στην επιφάνεια του μπαλονιού.
Πρέπει να κατανοήσουμε ότι η τρίτη διάσταση, πχ. πάνω ή κάτω,
δεν χρειάζεται για να περιγράψει φυσικούς νόμους του Σύμπαντος, δηλαδή της επιφάνειας του μπαλονιού.
Και έτσι χάριν της αναλογίας η τρίτη διάσταση δεν υπάρχει,
και το ερώτημα μέσα σε τι διαστέλλεται το μπαλόνι δεν έχει κανένα νόημα.
Ανάλογα, το ερώτημα το τριδιάστατο Σύμπαν μέσα σε τι διαστέλλεται, είναι εξίσου άνευ νοήματος.
Και μετά υπάρχει το θέμα της διαβόητης "υφής του χωρόχρονου".
Ανώνυμος: Σύμφωνα με τη σχετικότητα ο χωρόχρονος έχει υφή. Ποιό είναι το μέγεθος της υφής αυτής και πώς μπορεί να παρατηρηθεί;
Πολλοί από σας θα έχετε δει την εικονογράφηση της υφής του χωρόχρονου να παραμορφώνεται από μάζα.
Το πρόβλημα είναι φυσικά ότι ο χώρος δεν έχει υφή, δεν είναι ένα σεντόνι, ή ένα τραμπολίνο.
Χρειαζόμαστε αυτή τη διδιάστατη αναλογία, ώστε να αναπαραστήσουμε την έννοια της καμπύλωσης του χώρου,
καθώς η τριδιάστατη καμπύλωση του χώρου δεν γινόταν εύκολα αντιληπτή στο μυαλό μας.
Μην αισθάνεστε άσχημα για αυτό!
Φυσικοί και αστρονόμοι χρησιμοποιούν διαρκώς αυτές τις έννοιες και τις κατανοούν πολύ καλά, όμως και αυτοί δυσκολεύονται να τις αναπαραστήσουν.
Χρειαζόμαστε αυτές τις αναλογίες για να προχωρήσουμε στη κατανόηση,
όμως είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τα όρια των αναλογιών και ποιες όψεις της πραγματικότητας αναπαριστούν και ποιες όχι.
Και για να κλείσουμε με την υπέρτατη ερώτηση:
Ποιο είναι το νόημα της ζωής;
Λοιπόν το νόημα της ζωής είναι προφ-
Είμαι ο Δρ. Τζέι και εδώ τελειώνει και αυτό το επεισόδιο. Για μια ακόμη φορά η φύση μας εκπλήσσει πέρα από κάθε φαντασία.
Το Hubblecast είναι μία παραγωγή του ESA/Hubble στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Γερμανία.
Η αποστολή του Χαμπλ αποτελεί διεθνή συνεργασία μεταξύ της NASA και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος.
www.spacetelescope.org
Κείμενα: ESA/Hubble, Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας