Η ΔΙΑΣΤΟΛΉ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

  ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΑ-ΑΠΟΨΕΙΣ 

ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ-RED SHIFT

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΑ

-.Claude Allegre «Ολίγη Επιστήμη για όλους»(Ελλην.μετ.)ΠΟΛΙΣ ,2004

-Isaac Asimov εν ¨ « Dialogue» Vol.(1973) ..6,,p..87

-D.W.Atkins «Η Δημιουργία» Κάτοπτρο

-¨Κβαντική Θεωρία» Ανοικτό Πανεπιστήμιο Κρήτης, Κουτσουμπός 1986

-Fritjof Capra « Το Ταό και η Φυσική» 

-Hubert Reeves “ L Univers a- t-il un sens : » » (L’ heure de s’ enivrer

 Seuil 1986 .μετ. Κέδρος 1988» Η ώρα τής μέθης « Πάππας-Κέδρος 1997.

-Ο ίδιος «Μαλικόρν» Κέδρος 1994

-Ο ίδιος « Προσμονή μέσα στο άπειρο» Ράππα(Κέδρος 1968

-Daniel Kunth «Το Σύμπαν.»Dominos

Lewis Epstein « Εικόνες της Σχετικότητας   Κάτοπτρο 1992, ιδίως τεύχος 1 σελ.31 επ. και τόμος 2 σελ.42 επ.48 επ.

-Paul A.La Violette «Η γένεση του κόσμου» Ενάλιος 2006

-Ταμπάκης» Αναπαραστάσεις τού κόσμου» Στάχυ, 1996

Lee Smolin” The Trouble with Physics” Penguin books,2008 First published 2006.

-John W.Moffat”Re-inventing gravity-“Smithsonian Books 2008

-Τζέιμς Σταιν(James Stein) « Πώς τα μαθηματικά εξηγούν τον κόσμο»(How Math explain the World) Αβγό 2009 ,c 2008

- Stephen Hawking- Leonard Mlodinow « Το Μεγάλο Σχέδιο»Κάτοπτρο 2010( The Grand Design Bantham Books 2010)

-Μ.Δανέζης-Σατρ.Θεοδοσίου ¨«Η Κοσμολογία της Νόησης» Δίαυλος 2003

-

Προεισαγωγικώς σημειώνεται(έτσι και Δ.Σιμόπουλος εν « Γεωτρόπιο Ελευθεροτυπίας Δεκ 2001,σελ.69) ότι, δεν μιλούμε για απομάκρυνση και κίνηση των γαλαξιών αλλά για μεγέθυνση του μεταξύ τoύ χώρου,που « ξεχειλώνει»,με ταχύτητα ενδεχομένως μεγαλύτερη τού φωτός.Υποστηρίζεται επίσης ότι, η διαστολή τού Σύμπαντος εδώ και 7 δισεκατομμύρια χρόνια επιταχύνεται (ΓΑΚ έχω την γνώμη ότι, όλα αυτά δεν είναι γενικώς αποδεκτά)Πάντως ό Lee Smolin(ό.π. σελ.154) γράφει « ….in 1998……….the observation of supernovas began to show  that the  expansion of the Universe was accelareting,meaning that the cosmological constant  had to be a positive number.This was a genuine crisis,because there appeared to be a clear disagreement  between observation and a prediction of string theory.”

-O Hubble εφαρμόζοντας την αρχή –φαινόμενο, Doppler,παρατήρησε μετατόπιση προς το ερυθρό τού φάσματος γαλαξιών.(:όταν μια φωτεινή πηγή απομακρύνεται έχουμε μια μετατόπιση προς μεγαλύτερα μήκη κύματος,προς το ερυθρό,όταν πλησιάζει προς μικρότερα μήκη,προς το ιώδες)Αυτό οδήγησε στην άποψη τής διαστολής τού Σύμπαντος,τής φυγής των γαλαξιών στην θεωρία τής αρχικής Μεγάλης Εκρήξεως(Big Bang).,κατά την οποία το Σύμπαν βρίσκονταν στην μεγαλύτερη τάξη του  την στιγμή τής μεγάλης Εκρηξης, και από τότε διαστέλλεται προς την αταξία.Κατά τον ..Hubble   η μετατόπιση αυτή,που παρατηρήθηκε σε διάφορους γαλαξίεςς,ήταν ευθέως ανάλογη  προς την απόσταση  τους από μάς,.Αρα όσο περισσότερο απέχει ένας γαλαξίας τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα φυγής του.Το φαινόμενο αυτό δίνει την εντύπωση ότι όλοι οι γαλαξίες απομακρύνονται από την Γή,εικόνα που  είναι ευεξήγητη( παράδειγμα τού φουσκωμένου μπαλονιού)

Γενικώς οi τρείς σπουδαιότερες αποδείξεις που επικαλείται η θεωρία αυτή ,(που μάλλον είναι η κρατούσα μέχρι σήμερα) παρά τις αδυναμίες της)για την εδραίωσή της,είναι

α-Η ύπαρξη τής κοσμoλογικής μετατόπισης προς το ερυθρό

β.-Η ύπαρξη  τής  μικροκυματικης ακτινοβολίας υποβάθρου 

Το μικροκυματικό υπόβαθρο ανακαλύφθηκε  για πρώτη φορά από τον  Ε.Λε  Ρού,που  χρησιμοποιώντας  μια κεραία ραντάρ τού  δεύτερου παγκοσμίου πολέμου  ανεκάλυψε ότι ,όλα (το μικροκυματικό υπόβαθρο εμφανίζει μια σχετικά ομοιομόρφη κατανομή στον ουρανό) τα τμήματα τού ουρανού  μετέδιδαν ένα μικροκυματικό θόρυβο  με θερμοκρασία  3+-2  βαθμών Κέλβιν.Εννιά χρόνια αργότερα οι Αρνό Πένζιας και Ρόμπερτ Γουίλσον βρήκαν μια θερμοκρασία  ακτινοβολίας 3,5+ _ 1 Κ.(Σήμερα την υπολογίζουμε σε  2,73+ - 0,01Κ)Η ακτινοβολία αυτή,(που είχε προβλεφθεί από τους θεωρητικούς τής Μεγάλης Εκρηξης-και αυτό  είναι σημαντικό) θεωρείται απομεινάρι  τής πυρακτωμένης;  σφαίρας φωτιάς της Μεγάλης έκρηξης,η οποία σήμερα παρουσιάζει πολύ μικρότερη θερμοκρασία λόγω τής διαστολής τού σύμπαντος.Σημειώνω ότι, ο Αινστάιν.ήθελε αρχικώς και από διαίσθηση ένα Σύμπαν στατικό , για λόγους καθαρά φιλοσοφικούς,ήθελε το Σύμπαν  όχι διαστελλόμενο,και για τον λόγο αυτό εισήγαγε αυθαίρετα  μια κοσμολογική σταθερά στις αρχικές του εξισώσεις που έδιναν (οι αρχικές εξισώσεις) ένα μεταβαλλόμενο-διαστελλόμενο Σύμπαν.έτσι ώστε να αποκλείεται η διαστολή..Τούτο το θεώρησε ως την μεγαλύτερη γκάφα τής ζωής του.(Ταμπάκης ό.π.19)

Άλλες ερμηνείες για το φαινόμενο της μετατόπισης προς το ερυθρό και την ακτινοβολία των μικροκυμάτων.

- Το 1968 οι αστροφυσικοί, F :Hoyle ;N :Wickramasinghe.,V.C.Reddish, διετύπωσαν την άποψη ότι η παρατηρούμενη ακτινοβολία  είναι δυνατόν  αφού απορροφηθεί και επανεκπεμφθεί, από μεσογαλαξιακά σωματίδια, να δώσει τελικώς .ένα φαινόμενο  όπως αυτό της ακτινοβολίας μικροκυμάτων.Η άποψη αυτή σήμερα θεωρείται ανίσχυρη.(Δανέζης κλπ.ό.π.289)

-Κατά τον Πώλ Λα Βιολέττ(σελ.513 επ.)  η ερμηνεία-θεωρία της Μεγάλης έκρηξης εμφανίζει τα  προβλήματά της γιατί η.ομοιομορφία με την οποία κατανέμεται η μικροκυματική ακτινοβολία  υποβάθρου, προυποθέτει ότι, η σφαίρα φωτιάς θα έπρεπε να είναι υπερβολικώς ομοιόμορφη και η ύλη θά έπρεπε να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη στο διάστημα,πράγμα που δεν συμβαίνει. (Βλ.πεοισσότερα ό.π.σελ.516 επ.).-...

γ.-Η αφθονία των ελαφρών στοιχείων  δευτέριο,ήλιο καί  λίθιο  σε σύγκριση με το υδρογόνο.Ο Πώλ Λα Βιολέτ(σελ.518) λέγει  ότι, τα μοντέλα τής Μεγάλης Εκκρηξης δεν μπορούν να προβλέψουν τις σωστές αναλογίες των στοιχείών αυτών,υποστηρίζοντας περαιτέρω ότι , στην αποδεκτή απ΄αυτόν κοσμολογία τής συνεχούς δημιουργίας,υπάρχει αρκετός χρόνος για την παραγωγή όλων των στοιχείων

Πέρα από τα παραπάνω ο Πώλ Λα Βιολέττ  ισχυρίζεται ότι, από τους υποστηρικτές τής Μεγάλης Εκρηξης δεν  παρέχεται καμία εξήγηση  για την πηγή τής ενέργειας πού πραγματοποίησε την Μεγάλη Εκρηξη,που μιλάει για το αυγό .όμως και για την κότα που το γέννησε(ΓΑΚ μήπως όμως μάς λέγει αυτός πώς εξηγείται η συνεχής δημιουργία!!??) και ότι το σύμπαν δεν διαστέλλεται.,ότι, είναι ευκλείδειο.(σελ.510) και προτείνει την θεωρία τού κουρασμένου φωτός,πού κατ αυτόν δέχεται και ο Χαμπλ.

-Ενας αστρονόμος ο  Halm Arp ανακαλύπτει περιπτώσεις με αντικείμενα πολύ κοντινά,ενώ η φασματική τους μετατόπιση είναι ασύμφωνη(Κούντ ό.π.99)

-Οι Γκρέγκσταιν και Σμίθ πιστεύουν ότι, για την μετατόπιση τού φωτός αρκεί το βάρος των γαλαξιών,δεν χρειάζεται να είναι και μακρινοί(αλλά τότε οι εικόνες των κβάζαρς έπρεπε να είναι θολές).Ότι, το βάρος των γαλαξιών αρκεί για την μετατόπiση προς  το ερυθρό, Πρβλ.  Steven Weinberg ( Les Trois premieres minutes de l; univers p.44 s.-Daniel Kunth,” To ΄Σύμπαν Dominos 1998) παραθέτει θεωρίες κατά τις οποίες  για την μετατόπιση προς το ερυθρό, αρκεί το βάρος των γαλαξιών,δεν  χρειάζεται να είναι μακρυνοί οι γαλαξίες.το φώς εξασθενεί  κατά την διάρκειά τής διαδρομής ,χάνει ενέργεια και αυξάνεται το μήκος του  κύματος)

-Κατά γάλλους αστροφυσικούς,το φώς εξασθενεί στην διάρκεια τής διαδρομήςτου,και χάνει ενέργεια κατά την αλληλεπίδρασή του με σωμάτια πολύ μικρής μάζας.Ένα φωτόνιο που χάνει ενέργεια ταλαντεύται όλο και λιγώτερο και έτσι το μήκος κύματός του αυξάνει(Κι΄εδώ όμως αν έτσι είχαν τα πράγματα έπρεπε να έχουμε θολές εικόνες) Την άποψη αυτή  του κουρασμένου φωτός υποστηρίζει  και ο Paul A.La Violette («Η γένεση του κόσμου» Ενάλιος 2006)

- Αλλοι υποστηρίζουν ΄τι οι κβάζαρς « κινούντα騻 με μεγάλη ταχύτητα,όχι εξαιτίας τής διαστολής τού Σύμπαντοςε αλλά γιατί εκσφενονίζεται από γαλαξίες.(Γιατί όμως κανένας Κβάζαρ δεν εκσφενδονίζεται προς την Γή?)

-

-Ο Κάπρα(..ο.π.214) αντιμετωπίζει σαν ενδεχόμενο,ως προς την φυγή τωγ  γαλαξιών,η ταχύτητά τους να αυξηθεί ,περισσότερο από την ταχύτητα πού φωτός,,έτσι που θα είναι αόρατοι.-Σημειωτέον ότι, όπως παρετήρησε  ο Γερμανός αστρονόμος Κάρλ Βιρτζ,οι γαλαξίες με μικρότερη φαινομενική διάμετρο παρουσιάζουν τις υψηλότερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό και ότι, η μετατόπιση προς το ερυθρό αυξάνει με την απόσταση,.πράγμα που δέχθηκε και ο Χαμπλ.(Λα Βιολέτ ό.π.484),Παντως πρέπει να παρατηθεί ότι όλες αυτές οι μετρήσεις,δεν έχουν επαληθευθεί με άλλες ανεξάρτητες μεθόδους.

Ας προστεθεί ότι, εκείνο που επεκτείνεται είναι το μεταξύ των γαλαξιών διάστημα.(Κunth ό.π.99-Σιμόπουλος )(γι αυτό δεν βλέπουμε τους γαλαξίεςνα έρχονται  προς το μέρος μας)

-Ο George Gamow, το 1967  εμφανίζεται να έχει επιφυλάξεις ως προς την αρχική του τοποθέτηση.Αναρωτήθηκε (Americana Annual 1968 σελ..85) μήπως οι παραηρήσεις μετατοπίσεως προς το ερυθρό,πρέπει να αποδοθούν σε μεταβολές στις σταθερές τής φύσεως,με τον χρόνο.Άλλος αστρονόμος των όρων Γουίλσον και Πάλομαρ,επρότεινε  ως εξήγηση πως μια άγνωστη φυσική αιτία  προκαλεί την μετατόπιση  προς το ερυθρό, σε γαλαξίες  που εκπέμπουν  ισχυρά ραδιο-σήματα, η σε quasars  δηλαδή σε οιονεί αστρικές ραδιοπηγές(quasi-stellars radio sources).

 

-Ο Carl Sagan  δέχεται ως πιθανές εξηγήσεις για την μετατόπιση προς 

το ερυθρό.

`1.-Την απομάκρυνση των γαλαξιών

2.-Στην φύση υπάρχουν  κι άλλες μετατοπίσεις προς το ερυθρό όπωςλ.χ. η βαρυτική μετατόπιση Το φώς καθώς εγκαταλείπει ένα έντονο βαρυτικό πεδίο πρέι να καταβάλει τέτοιες προσπάθειες για να ξεφύγει ώστε χάνει ενέεργεια Αυτό δίνει την εντύπωση, σ΄έναν παρατηρητή, που είναι μακρυά, ότι, έχουμε μια μετατόπιση, προς το κόκκινο, και στα μεγαλύτερα μήκη  κύματος.εάν σκεφθοούμε ότι υπάρχουν  μεγάλες μαύρες τρύπες στο κέντρο  μερικών γαλαξιών,αυτό θα μπορούσε να είναι μια πειστική εξήγηση για την μετατόπιση προς το ερυθμό..Η άποψη αυτή έχει το μειονέκτημα  ότι, οι παρατηρήσεις, τού φάσματος,φαίνεται να αναλογούν περισσότερο,,ν΄αντιστοιχούν σε αέρια, και όχι σε μεγάλη πυκνότητα που πρέπει να υπάρχει στις μεγάλες τρύπες.

3.-Η μετατόπιση προς το ερυθρό είναι ένα φαινόμενο Ντόπλερ που οφείλεται σε μια τοπική γαλαξιακή διαστολή.

Και .ή άποψη αυτή έχει το μειονέκτημα, της.Αν ήταν έτσι θάπρεπε  να έχουμε  τόσα θραύσματα  τής .έκρηξης αυτής,που να πλησιάζουν προς εμάς,όσα που να απομακρύνονται.Δηλαδή να έχει τόσες μετατοπίσεις προς το ερυθρό,όσες και προς το ιώδεςς.Τούτο όμως δεν συμβαίνει.Οποιοδήποτε δηλαδή,και αν είναι το αντικείμενο ,η μετατόπιση είναι πάντοτε,προς; το κόκκινο.

-Και άλλοι αστρονόμοι, παρά τα « υπέρ» που έχει η θεωρία της Μεγάλης Εκλρήξεως, φαίνονται διστακτικοί να την αποδεχθούν Ο αστρονόμος  Halton Arp αναφέρει την περίπωση που ένας γαλαξίας και ένα κβάζαρ, ή δύο γαλαξίες, φαίνονται φυσικώς συνδεδεμένοι,,παρουσιάζουν μιά μετατόπιση, προς το κόκκινο, πολύ διαφορετική,.Αν λοιπόν η μετατόπιση προς το ερυθρό., οφείλονταν  στην διαστολή,τού σύμπαντος, τότε διαφορές μεγάλες  στην μετατόπιση προς το ερυθμό, θα έπρεπε να  σημαίνουν αποστάσεις πολύ διαφορετικές.Αυτό όμως δεν εναρμονίζεται με τις παρατηρήσεις πού .έγιναν.,Υπάρχει βεβαίως,και ο αντίλογος.ως εξήγηση.Ότι ,δηλαδή,αυτή η ένωση (γαλαξιών και κβάζαρς) είναι « στατιστική» και ότι, λ.χ. .ένας  γαλαξίας κοντινός, και λαμπερός.και .ένα κβάζαρ, πολύ πιο απομακρυσμένο, πού έχει μια μετατόπιση προς το ερυθρό, πολύ διαφορετικό, και μια ταχύτητα απομακρύνσεως πολύ διαφορετική,να βρίσκονται  στην ίδια  οπτική γραμμή, παρατήρησής μας, χωρίς να είναι πραγματικώς, associesΠρέπει λοιπόν να ερευνηθεί, αν στατιστικά αν οι περιπτώσεις των συμπτώσεων που κάνουν ώστε να εμφανίζονται από καιρό σε καιρό, αυτές οι  allignemets είναι μεγαλύτερες ,περισσότερες,απ ό,τι θα μπορούσε  μας δώσει η τύχη..Ο Αρπ,υποπτεύεται παράξενους μηχανισμούς πού προκαλούν την μετατόπιση προς το ερυθρό

-Κατά τον J.Maffat ,according to his modified theory of gravity,”.The MOG      universe has a beginning  but not an end.It continues eternally.There is no explosion of matter from an infinity dense singularity;The beginning of the MOG Universe is a time of vast stillness and emptiness before the universe evolves dynamically.In contrast to the standard big bang model,there is neither matter nor energy at t=0.Gravity-the curvature of spacetime-is also zero,because there is no matter.And the Hubble  sonstant H…….is also zero.At MOG’s t=0 ,the universe does not explode or inflate,but instead stands still(213)………matter and radiatioin came from nothing-the modern physics vacuum……..spacetime in MOG is curved  differently than kin Einsein’s gravity theorgy……….There is some inflation in MOG at t=0………………at t=0 matter and radiation are created from fluctuations in the vacuum.(214).The MOG equations do allow a cyclic cosmology(217)……….no dark matter

In spite of occcasional reports to the contrary,the Big Bang Theory,is still in remarkable accord, with observations and experiments( Dialogue 3/1992 7.79)

.

Πρέπει εδώ να τονισθεί η σημασία που έδινε ο Αινστάιν στην μετατόπιση προς το ερυθρό.

Αντιγράφω

  I am convinced that the red shift of the spectrum lines is in absolute convincing consequence of relativity theory. If it were proved that this effect did not exist in nature,then the whole theory would have to be abandoned

Alice Calaprice “ The New quotable Einstein”  2005 ed.p.224

-Σύμφωνα  με τη θεωρία η διαστολή που προκλήθηκε από τον πληθωρισμό δεν ήταν ενμτελώς ομοιόμορφο,όπως προβλέπονταν απ΄πο την παραδοσιακή εικόνα  τής μεγάλης έκρηξης…………………….γνωρίζουμε  ότι η γένεση του Σύμπαντος ήταν ένα κβαντικό γεγονός(Χώκινγκ  163 επ.)

ΔΙΑΦΟΡΑ

( από το 10o  συμπόσιο Ελλήνων  Φυσικών,στη Πορταριά Πηλίου από  11-13 Φ/ρίου 2011)

Η ταχύτητα διαστολής βαίνει αυξανόμενη,φαίνεται ότι υπάρχει μια άλλη αιτία που εκμηδενίζει την ελκτική δύναμη τής βαρύτητας(σκοτεινή ενέργεια;).Η ταχύτητα αυτή διαστολής μπορεί να υπερβεί την ταχύτητα τού φωτός αυτό όμως δεν αντιμάχεται το ότι η ταχύτητα του  φωτός είναι η οριακή στο σύμπαν.Το οριακό τής ταχύτητας τού φωτός σημαίνει ότι,ένα αντικείμενο(ένας γαλαξίας) δεν μπορεί να απομακρυνθεί από ένα άλλο με ταχύτητα μεγαλύτερη της τού φωτός;(; δημιουργείται νέος χωρο-χρόνος;) Το Σύμπαν διαστέλλεται με τον ίδιο τρόπο παντού.

Η ηλικία του σύμπαντος είναι περίπου 14 δισεκ.φωτός,το μέγεθός του όμως είναι 50.(; γιατί από τότε που δημιουργήθηκε μεγαλώνει;)

Κοσμολογική αρχή. Σε μεγάλη κλίμακα το Σύμπαν είναι ισότροπο και ομοιογενές

Τα κυριώτερα επιχειρήματα υπέρ της αποδοχής του .   standard model είναι η  ανακάλυψη της  ακτινοβολίας υποβάθρου και τα υπάρχοντα στοιχεία στο Σύμπαν.

Κατ ακριβολογία  μιλώντας για το Big Bang( ο όρος οφείλεται στον Fred Hoyle)δεν πρόκειται για έκρηξη αλλά για διόγκωση ενός συμπεπυκνωμένου ατόμου.Δεν μπορούμε να πούμε ότι έγινε έκρηξη σε ένα μόνον  σημείο.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας δεν μπορεί να εφαρμοσθεί στα σωματίδια Αναζητείται μια κβαντική θεωρία τής Σχετικότητας.

Το Σύμπαν πλησιάζει στο να φαίνεται επίπεδο ,όπως φαίνεται από την πυκνότητα τής ύλης.

Τα πρώτα συστατικά στοιχεία της ζωής,δεν υπήρχαν αρχικώς.Δημιουργήθηκαν αργότερα μετά από βίαια συμβάντα.

Στον επιταχυντή όσο μεγαλύτερη φωτεινότητα έχουμε,τόσο,πετυχαίνουμε φαινόμενα που είναι σπάνια.Αυτό προσδοκούμε από τις συγκρούσεις των σωματιδίων.Όχι να γνωρίσουμε τη φύση των σωματιδίων.

Η μόνη δύναμη που κυριαρχεί στο Σύμπαν είναι η βαρύτητα.

Τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να  διασπαστούν.

Πάπας Πίος ΧΙΙ.(: είπε ότι η θεωρία τής Μεγάλης ¨έκρηξης αποδεικνύει την ύπαρξη Θεού.  Fiat Lux)

Πλήρης ισορροπία ανάμεσα σε ύλη και ακτινοβολία.

----------------------------------

Selon une première approximation, la Voie lactée peut être définie comme un ensemble de 100 milliards d’étoiles en rotation autour de son centre. Mais à une nuance près : ces objets – qui, pour beaucoup, se déplacent dans des « bras spiraux » dont les caractéristiques seront précisées au cours de la mission (tout comme d’ailleurs celles de la « barre » du « bulbe ») – ne tournent pas tous de la même manière. Notamment, la présence de matière noire fait que les vitesses des astres dans le « disque » augmentent anormalement au fur et à mesure que l’on se dirige vers sa périphérie. En enregistrant avec plus de précision le phénomène, les scientifiques pourraient en apprendre un peu plus sur la répartition dans la galaxie de cette étrange substance, et peut-être en déduire certaines de ses propriétés physiques.

How Can Galaxies Recede Faster than the Speed of Light?

by FRASER CAIN on APRIL 22, 2008

Question: How Can Galaxies Move Away Faster Than Speed of Light?

Answer: Einstein’s Theory of Relativity says that the speed of light – 300,000 km/s – is the maximum speed that anything can travel in the Universe. It requires more and more energy to approach the speed of light. You could use up all the energy in the Universe and still not be traveling at light speed.

As you know, most of the galaxies in the Universe are expanding away from us because of the Big Bang, and the subsequent effects of dark energy, which is providing an additional accelerating force on the expansion of the Universe.

Galaxies, like our own Milky Way are carried along by the expansion of the Universe, and will move apart from every other galaxy, unless they’re close enough to hold together with gravity.

As you look at galaxies further and further away, they appear to be moving faster and faster away from us. And it is possible that they could eventually appear to be moving away from us faster than light. At that point, light leaving the distant galaxy would never reach us.

When that happens, the distant galaxy would just fade away as the last of the photons reached Earth, and then we would never know it was ever there.

This sounds like it breaks Einstein’s theories, but it doesn’t. The galaxies themselves aren’t actually moving very quickly through space, it’s the space itself which is expanding away, and the galaxy is being carried along with it. As long as the galaxy doesn’t try to move quickly through space, no physical laws are broken.

One sad side effect of this expansion is that most of the galaxies will have receded over this horizon in about 3 trillion years, and future cosmologists will never know there’s a great big Universe out there.

----------------

About Fraser Cain

Fraser Cain is the publisher of Universe Today. He's also the co-host of Astronomy Cast with Dr. Pamela Gay.

Tagged as: Big Bang, inflation

Read more: http://www.universetoday.com/13808/how-can-galaxies-recede-faster-than-the-speed-of-light/#ixzz2o3OJSPrf

-----------------------------------------------------------------

The Accelerating Universe and Dark Energy Might Be Illusions

Natalie Wolchover, Life's Little Mysteries Staff Writer   |   September 26, 2011 01:41pm ET

In 1929, cosmologists discovered that the universe is expanding that space-time, the fabric of the cosmos, is stretching. Then in 1998, light coming from exploding stars called supernovas suggested that the universe is not only expanding, but that it has recently begun expanding faster and faster; its expansion has entered an "accelerating phase." This was bad news for the fate of the cosmos: An accelerating universe is ultimately racing toward a "Big Rip," the moment at which its size will become infinite and, in a flash, everything in it will be torn apart.

The discovery was bad news for the state of cosmology, too. Because gravity pulls stuff inward rather than pushing it out, cosmologists believed that the expansion of the universe ought to be slowing down, as everything in it felt the gravitational tug of everything else. They didn't understand the mechanism that seemed to be opposing the force of gravity, so to explain their observations, they invoked the existence of "dark energy," a mysterious, invisible substance that permeates space and drives its outward expansion.

Now, a new theory suggests that the accelerating expansion of the universe is merely an illusion, akin to a mirage in the desert. The false impression results from the way our particular region of the cosmos is drifting through the rest of space, said Christos Tsagas, a cosmologist at Aristotle University of Thessaloniki in Greece. Our relative motion makes it look like the universe as a whole is expanding faster and faster, while in actuality, its expansion is slowing down just as would be expected from what we know about gravity.

If Tsagas' theory is correct, it would rid cosmology of its biggest headache, dark energy , and it might also save the universe from its harrowing fate: the Big Rip. Instead of ripping to bits, the universe as Tsagas space-time envisions it would just roll to a standstill, then slowly start shrinking.

Cruising through space-time

Tsagas' alternative version of events, detailed in a recent issue of the peer-reviewed journal Physical Review D, builds on a recent discovery by Alexander Kashlinsky, a cosmologist at NASA's Observational Cosmology Laboratory. In a series of papers over the past three years, Kashlinsky and his colleagues have shown that the huge region of space-time in which we live a region at least 2.5 billion light-years across is moving relative to the rest of the universe, and fast. [Did the Universe Begin as a Simple 1-D Line? ]

Some cosmologists remain skeptical about the newfound "dark flow," as it's called, and say that more evidence is needed to persuade them that the strange phenomenon is real. But the evidence that does exist is compelling. Based on light collected from galaxy clusters, our enormous bubble of space-time appears to be drifting at a rapid clip of up to 2 million miles per hour. No one knows why, exactly there may be something beyond the part of the universe we can see, tugging on us but Tsagas argues that the dark flow is skewing our perspective on the behavior of the universe as a whole.

"My article discusses how observers living inside such a large-scale 'dark flow' could arrive at the (false) conclusion that the universe is accelerating, while it is actually decelerating," Tsagas told Life's Little Mysteries. In his paper, he illustrates that dark flow would cause the space-time within our moving bubble to expand faster than the space-time outside of it (which is not accelerating). Without considering the dark flow, but just knowing that light we observe from nearby galaxies left its source more recently than light from galaxies farther away, we get the false impression that the whole of space-time recently entered an accelerating phase.

In short, Tsagas' explains our observations of the expansion of space-time nearby and far away without invoking dark energy, or any other mysterious mechanism. According to Tsagas' work, the acceleration of the universe in our immediate vicinity is caused by its motion alone. The universe beyond our region isn't accelerating outward; rather, it is safely rolling to a stop.

Axis illusion

Tsagas' theory is supported, in part, by other recent observations that have puzzled cosmologists. Some data collected from space, such as the cosmic microwave background [CMB] radiation and light from supernovas , seems to show that the universe has a "preferred axis": In its outward expansion, it appears to be stretching more one way than another.

As detailed in a new paper recently posted to the physics arXiv, Zhong-Liang Tuo and colleagues at Key Laboratory of Frontiers in Theoretical Physics in China have identified such a "preferred axis" in the expansion of space-time by looking at light from more than 500 supernovas.

By measuring how much the light from each of the stellar explosions is red-shifted stretched they detected the rate of expansion of different parts of space, and found that the universe looks to be stretching more toward the constellation Vulpecula in the northern sky than it is in any other direction.

Previously, a "preferred axis" in the expansion of space-time was also detected in the cosmic microwave background radiation, and pointing in the same direction. Tsagas said this alignment is no mere coincidence: the axis is another illusory effect of the "dark flow" of our space-time bubble.

"Peculiar motions have a very characteristic signature," Tsagas wrote in an email. "Observers will 'measure' slightly faster acceleration in one direction and slower in the opposite, as a result of their own drift motion alone."

To see why, imagine swimming in a river: If you're swimming with the current, you move faster than when you're trying to swim upstream or across the river. Similarly, our galactic bubble is also "swimming." Tsagas argues that this is why we perceive the expansion of space-time as faster in one direction the direction of our motion than any other. [Does the Universe Have an Edge? ]

Paradigm-shifting potential

Kashlinsky, the cosmologist who discovered dark flow, said Tsagas' theory is interesting, but that it might not yet explain everything we observe. "In general, I find this to be an interesting idea. But I am skeptical that it can account for many other observations such as the spatial distribution of the cosmic microwave background anisotropies or the observed pattern of galaxy clustering among others," Kashlinsky said. "Still, it'd be interesting to see how or whether these observations can be accounted for by models such as proposed in [Tsagas'] paper."

In response to these points, Tsagas replied: "There should be no extra effects on the CMB, since the very large-scale kinematics [motions] remain essentially unaffected [by my theory]. There might be some small effects on galaxy clustering, but one needs to look into it to make sure."

Dominik Schwarz, a cosmologist at the University of Bielefeld in Germany who also studies cosmic expansion, finds Tsagas' theory plausible, and believes local or "peculiar" accelerations really could obscure our measurements of the global behavior of the universe. "The task for the community will be to find out how to distinguish these peculiar accelerations on large scales from an acceleration of the global expansion," Schwarz said. If we can do that, he said, we can determine if there really is a global acceleration at all.

Cosmologist Dejan Stojkovic of the University of Buffalo, who has found evidence that calls dark flow into question or at least dark flow as fast as that measured by Kashlinsky said: "If the dark flow of that magnitude is real, then Tsagas is pointing out that it could trick us into thinking the universe is accelerating. This is plausible."

In short, Tsagas may have shown that the universe either has dark flow or dark energy, but not both. Dark flow is by far the less mysterious of the two: While no one knows what dark energy is, or how we might find it, dark flow is merely movement.

tsagas@astro.auth.gr

2:42 μ.μ. (Πριν από 30 λεπτά)(21-12-2013)

tsagas@astro.auth.gr

2:42 μ.μ. (Πριν από 45 λεπτά)

προς Εμένα 

Καλημέρα κύριε Κουκουβίνε,

Σας ευχαριστώ για το ενδιαφέρον. Η αρχή του επιχειρήματος είναι σχετικά απλή. Παρατηρητές που κινούνται σε σχέση με άλλους έχουν διαφορετική εικόνα της πραγματικότητας. Αυτό είναι ένα αρκετά συνηθισμένο φαινόμενο στην Σχετικότητα που μπορεί να συμβεί και στην Κοσμολογία. Συγκεκριμένα, παρατηρητές σε ένα συνηθισμένο γαλαξία, όπως ο δικός μας, που έχουν μια ιδία κίνηση σε σχέση με αυτό που ονομάζουμε ομαλή διαστολή του σύμπαντος, είναι δυνατόν να αντιλαμβάνονται διαφορετικούς ρυθμούς ταχύτητας ή επιβράδυνσης/επιτάχυνσης της παγκόσμιας διαστολής. Είναι δηλαδή δυνατόν να αντιλαμβάνονται επιτάχυνση, ενώ στην πραγματικότητα το σύμπαν επιβραδύνεται. Αυτή είναι η αρχή. Τα υπόλοιπα είναι τεχνικές λεπτομέρειες.

Φιλικά και με ευχές για καλές γιορτές,

Χρήστος Τσάγκας

This message was sent using IMP, the Internet Messaging Program.

ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΚΟΥΚΟΥΒΙΝΟΣ <georgekoukouvinos@gmail.com>

3:25 μ.μ. (Πριν από 3 λεπτά)

προς tsagas 

Επομένως το λεχθέν από τον Einstein ότι " The laws of nature perceived by an observer are indepedent of his state of motion" δεν  καλύπτει την πραγματικότητα στο σύνολό της,όπως ένας συνταξιούχος Δικηγόρος θα μπορούσε να ερμηνεύσει..( :άλλο νόμος ,άλλο πραγματικότητα....)

 Και πάλι χίλια ευχαριστώ,

Στις 21 Δεκεμβρίου 2013 - 2:42 μ.μ., ο χρήστης <tsagas@astro.auth.gr> έγραψε:

Η κοσμολογική σταθερά (συνήθως συμβολίζεται με κεφαλαίο Λ) προτάθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν ως μια τροποποίηση της αρχικής του θεωρίας της γενικής σχετικότητας ώστε να επιτύχει ένα στατικό σύμπαν. Μετά την ανακάλυψη από τον Χαμπλ της ερυθράς μετατόπισης του φάσματος των γαλαξιών (νόμος του Χαμπλ) και την εισαγωγή της αντίληψης του διαστελλόμενου σύμπαντος, ο Αϊνστάιν εγκατέλειψε την ιδέα. Ωστόσο, η ανακάλυψη της επιτάχυνσης της κοσμικής διαστολής κατά την δεκαετία του 1990 έχει ανανεώσει το ενδιαφέρον γύρω από την κοσμολογική σταθερά.

Η κοσμολογική σταθερά Λ εμφανίζεται στις τροποποιημένες πεδιακές εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν στην μορφή

R_{\mu \nu} - {\textstyle 1 \over 2}R\,g_{\mu \nu} + \Lambda\,g_{\mu \nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu \nu}

όπου τα R και g αφορούν στη δομή του χωρόχρονου, το T αφορά στην επίδραση της ύλης και του ενεργειακού περιεχομένου (που επηρεάζει τη δομή του χωρόχρονου), και G και c είναι παράγοντες μετατροπής (παγκόσμιες σταθερές) που προκύπτουν από τη χρήση παραδοσιακών μονάδων μέτρησης. Όταν το Λ ισούται με το μηδέν, οι εξισώσεις ανάγονται στις αρχικές πεδιακές εξισώσεις της γενικής σχετικότητας. Όταν το T είναι μηδέν, οι πεδιακές εξισώσεις περιγράφουν τον κενό χώρο. Αστρονομικές παρατηρήσεις υποδεικνύουν ότι η σταθερά δεν μπορεί να υπερβαίνει την τιμή 10-46 km-2.

Η κοσμολογική σταθερά έχει την ίδια επίδραση που θα είχε μια ενδογενής ενεργειακή πυκνότητα του κενού, ρκενού (και η αντίστοιχή της πίεση). Στα πλαίσια αυτά ορίζεται συχνά με έναν παράγοντα αναλογίας 8π: Λ = 8πρκενού, όπου ακολουθούνται οι σύγχρονες συμβάσεις μονάδων μέτρησης της γενικής σχετικότητας (διαφορετικά εμφανίζονται επίσης παράγοντες G και c). Είναι συνηθισμένο να αναφέρονται απευθείας οι τιμές της ενεργειακής πυκνότητας, μολονότι αναφέρεται κανείς ονομαστικά σε "κοσμολογική σταθερά".

Μια θετική τιμή της ενεργειακής πυκνότητας του κενού που απορρέει από μια κοσμολογική σταθερά υποδηλώνει αρνητική πίεση, και αντιστρόφως. Εάν η ενεργειακή πυκνότητα είναι θετική, η αντίστοιχη αρνητική πίεση θα οδηγήσει σε επιταχυνόμενη διαστολή του κενού χώρου• δείτε σκοτεινή ενέργεια και κοσμικός πληθωρισμός για λεπτομέρειες.

Αντί της ίδιας της κοσμολογικής σταθεράς, οι κοσμολόγοι συχνά αναφέρουν τον λόγο της ενεργειακής πυκνότητας που οφείλεται στην κοσμολογική σταθερά προς την τρέχουσα κρίσιμη πυκνότητα του σύμπαντος. Ο λόγος αυτός συνήθως καλείται \Omega_{\Lambda}. Σε ένα επίπεδο σύμπαν το \Omega_{\Lambda} αντιστοιχεί στο κλάσμα της ενεργειακής πυκνότητας του Σύμπαντος που συσχετίζεται με την κοσμολογική σταθερά. Ας σημειωθεί ότι ο ορισμός αυτός είναι συνυφασμένος με την κρίσιμη πυκνότητα της τρέχουσας κοσμολογικής εποχής: η κρίσιμη πυκνότητα αλλάζει με τον κοσμολογικό χρόνο, αλλά η ενεργειακή πυκνότητα λόγω κοσμολογικής σταθεράς παραμένει αμετάβλητη καθ' όλη τη διάρκεια της ιστορίας του σύμπαντος.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Γενική Σχετικότητα

Ο Αϊνστάιν συμπεριέλαβε την κοσμολογική σταθερά ως όρο στις πεδιακές εξισώσεις του για την γενική σχετικότητα διότι δεν ήταν ικανοποιημένος με το γεγονός ότι οι αρχικές εξισώσεις του δεν επέτρεπαν, εμφανώς, ως λύση ένα στατικό σύμπαν: η βαρύτητα, όντας πάντοτε ελκτική, θα οδηγούσε σε συστολή ένα σύμπαν το οποίο αρχικά βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία. Για να αντισταθμίσει αυτή την δυνατότητα, ο Αϊνστάιν εισήγαγε την κοσμολογική σταθερά. Ωστόσο, λίγο καιρό αφότου ο Αϊνστάιν ανέπτυξε την στατική του θεωρία, παρατηρήσεις από τον Έντγουιν Χαμπλ υπέδειξαν ότι το σύμπαν φαίνεται να διαστέλλεται• κάτι τέτοιο ήταν συμβατό με μια κοσμολογική λύση των αρχικών εξισώσεων της γενικής σχετικότητας η οποία είχε ανακαλυφθεί από τον Ρώσο μαθηματικό Αλεξάντρ Φρίντμαν.

Θεωρείται σήμερα ότι η προσθήκη της κοσμολογικής σταθεράς στις εξισώσεις του Αϊνστάιν δεν οδηγεί σε ένα στατικό σύμπαν σε ισορροπία διότι η ισορροπία είναι ασταθής: αν το σύμπαν διαστέλλεται ελαφρά, τότε η διαστολή του απελευθερώνει ενέργεια κενού, που οδηγεί σε περαιτέρω διαστολή. Παρομοίως, ένα σύμπαν που συστέλλεται ελαφρά θα εξακολουθήσει να συστέλλεται. Αυτού του είδους οι μικρές αποκλίσεις από την ισορροπία είναι αναπόφευκτες, λόγω της ανομοιογενούς κατανομής της ύλης στο σύμπαν.

Εφόσον δεν φαινόταν πλέον να εξυπηρετεί σε κάτι, ο Αϊνστάιν εγκατέλειψε την κοσμολογική σταθερά και την αποκάλεσε "το μεγαλύτερο λάθος" της ζωής του. (Πιθανόν αναφερόταν στην μεθοδολογία του παρά στην ίδια τη σταθερά). Κατά ειρωνικό τρόπο, η κοσμολογική σταθερά προσελκύει ακόμη ενδιαφέρον, καθώς παρατηρήσεις που έγιναν προς το τέλος της δεκαετίας 1990 και που αφορούσαν τη συσχέτιση απόστασης-ερυθρής μετατόπισης του φάσματος υποδεικνύουν ότι η διαστολή του σύμπαντος είναι επιταχυνόμενη. Όταν συνδυαστούν με μετρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας κοσμικού υποβάθρου, υποδηλώνουν μια τιμή του \Omega_{\Lambda} \simeq 0.7[2], ένα αποτέλεσμα που υποστηρίζεται και βελτιώνεται από πιο πρόσφατες μετρήσεις. Υπάρχουν άλλες πιθανές αιτίες για ένα επιταχυνόμενο σύμπαν, όπως η πεμπτουσία, αλλά η κοσμολογική σταθερά είναι από τις περισσότερες απόψεις η πιο οικονομική λύση. Επομένως, το τρέχον καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας, το Μοντέλο Lambda-CDM, συμπεριλαμβάνει την κοσμολογική σταθερά, που έχει μετρηθεί ότι είναι της τάξης των 10-35s-2, ή 10-47GeV4, ή 10-29g/cm3, ή περίπου 10-120 σε ανηγμένες μονάδες Πλανκ.

Η ακριβέστερη μέχρι σήμερα μέτρηση του ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος στο παρελθόν πραγματοποιήθηκε από διεθνή αστρονομική ομάδα. Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια μετά την «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ), δηλαδή 10,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν την εποχή μας, το σύμπαν διαστελλόταν κατά 1% κάθε 44 εκατ. χρόνια (ή κατά 68 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά ένα εκατομμύριο έτη φωτός).(Internet 9-4-2014)

Το σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο -κατά 5% έως 7%- από ό,τι πίστευαν

4/6/2016 1:40:00 πμ | Planet

Μια πολύ σημαντική και απρόσμενη ανακάλυψη έκαναν αμερικανοί αστρονόμοι, με την βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Hubble». Το σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο -κατά 5% έως 7%- από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες.

Ο νέος υπολογισμός βασίζεται σε μετρήσεις των αποστάσεων από περίπου 2.400 άστρα σε 19 γαλαξίες. Οι νέες εκτιμήσεις έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ και μειώνουν μόνο στο 2,4% το ποσοστό αβεβαιότητας για τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Οι προσπάθειες συνεχίζονται για να κατέβει η αβεβαιότητα περαιτέρω στο 1%.

Με βάση τις νέες μετρήσεις, ο ρυθμός επέκτασης, γνωστός και ως «σταθερά του Χαμπλ», εκτιμάται ότι είναι 73,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ (ένα μεγαπαρσέκ ισοδυναμεί με 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός). Αυτό σημαίνει ότι οι κοσμικές αποστάσεις ανάμεσα στα ουράνια σώματα (και τη Γη) θα διπλασιασθούν σε 9,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι ενδείξεις και το αίνιγμα

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον νομπελίστα Άνταμ Ρις του διαστημικού ινστιτούτου Space Telescope Science Institute και του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς στη Βαλτιμόρη, θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal».

«Αυτή η αναπάντεχη ανακάλυψη μπορεί να μας δώσει σημαντικές ενδείξεις για να κατανοήσουμε αυτά τα μυστηριώδη τμήματα του σύμπαντος, που αποτελούν το 95% του παντός και δεν εκπέμπουν φως, όπως είναι η σκοτεινή ενέργεια, η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ακτινοβολία», δήλωσε ο Άνταμ Ρις.

Όμως και η νέα εκτίμηση αποτελεί ένα αίνιγμα για τους επιστήμονες, καθώς διαφέρει σημαντικά από τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος που προκύπτει με βάση μετρήσεις της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου μετά την «Μεγάλη Έκρηξη», τις οποίες έχουν κάνει ήδη οι δορυφόροι «Planck» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και WMAP της NASA. Σύμφωνα με αυτές τις μετρήσεις, η «σταθερά του Χαμπλ» είναι 9% και 5% μικρότερη αντίστοιχα, σε σχέση με τις υπολογισμούς με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου Hubble

Όπως είπε ο νομπελίστας, η μεγάλη πρόκληση είναι να βρεθεί μια «γέφυρα» ανάμεσα στους διαφορετικούς υπολογισμούς. Τόνισε επίσης ότι μια εξήγηση για τον ταχύτερο ρυθμό του σύμπαντος είναι ότι η σκοτεινή ενέργεια απομακρύνει τους γαλαξίες μεταξύ τους με ακόμη μεγαλύτερη δύναμη από ό,τι είχε υποτεθεί έως τώρα. Άλλες πιθανές εξηγήσεις είναι ότι η σκοτεινή ύλη διαθέτει περίεργα και απρόσμενα χαρακτηριστικά, ότι στο σύμπαν δρα μια σκοτεινή ακτινοβολία από ένα άγνωστο υποατομικό ωματίδιο ή ότι η γενική θεωρία σχετικότητας (βαρύτητας) του Αϊνστάιν δεν είναι πλήρης.

Το Σύμπαν πάτησε γκάζι προς τον… θάνατό του! http://thesecretrealtruth.blogspot.com/2016/08/blog-post_6045.html#ixzz4IAQr9AW

Ο κόσμος μας μάλλον διαστέλλεται πιο γρήγορα από ό,τι νομίζαμε, οδηγούμενος με ταχύτερο ρυθμό στο τέλος του. Ποιο θα είναι αυτό το τέλος και τι είναι σε θέση να μας πει η σύγχρονη επιστήμη σχετικά με αυτό; Ο δρ Σπύρος Βασιλάκος από την Ακαδημία Αθηνών απαντά

Το 1998 μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται αντί να επιβραδύνεται λόγω της βαρύτητας, όπως πίστευαν οι περισσότεροι ως τότε. Για την ανακάλυψή τους οι επιστήμονες έλαβαν βραβείο Νομπέλ λίγα χρόνια μετά. Ενας εξ αυτών, ο αστροφυσικός Ανταμ Ρις που εργάζεται στο αμερικανικό Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς, αποφάσισε να συνεχίσει με νέα ομάδα συνεργατών να μελετά αυτό το μυστηριώδες κοσμολογικό φαινόμενο και πριν από τρεις μήνες η ομάδα του προκάλεσε πάταγο στην επιστημονική κοινότητα ανακοινώνοντας ότι το Σύμπαν δείχνει να διαστέλλεται περίπου 9% ταχύτερα από το αναμενόμενο. Αν η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιωθεί από τις νέες μετρήσεις που θα γίνουν, αυτό θα σημαίνει ότι πρέπει οι επιστήμονες να αναθεωρήσουν τα κοσμολογικά μοντέλα τους.

Η νέα έρευνα του Ρις αναζωπύρωσε επίσης τη συζήτηση για την εξέλιξη του Σύμπαντος. Η διαστολή του Σύμπαντος έχει ως αποτέλεσμα τα κοσμικά αντικείμενα και ειδικότερα οι γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον. Η κατάληξη που θα έχει αυτό το φαινόμενο έχει γίνει αντικείμενο διαφόρων θεωριών, οι περισσότερες εκ των οποίων δεν θα λέγαμε ότι είναι και ιδιαίτερα αισιόδοξες για το μέλλον του Σύμπαντος. Τρεις θεωρίες για το πιθανό τέλος του έχουν ξεχωρίσει. Η πρώτη υποστηρίζει ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος οδηγεί σταδιακά στην ψύξη του, για αυτό και ονομάστηκε «Μεγάλη Ψύξη». Οι γαλαξίες θα απομακρύνονται ολοένα και περισσότερο ο ένας από τον άλλον, με αποτέλεσμα (μετά από αρκετά δισ. έτη) να «παγώσουν» και τελικά να «σβήσουν», με το Σύμπαν να μετατρέπεται σε απόλυτα σκοτεινό και ψυχρό.

Η δεύτερη θεωρία, που είναι γνωστή ως «Μεγάλη Σχάση», αναφέρει ότι αυτή η διαστολή «τεντώνει» το Σύμπαν, με αποτέλεσμα στο τέλος αυτό να «σκιστεί» και να καταστραφεί. Η τρίτη θεωρία ονομάζεται «Μεγάλη Σύνθλιψη» και υποστηρίζει ότι κάποια στιγμή η διαστολή θα σταματήσει και τότε θα σταματήσει να υπάρχει και ο χρόνος. Η βαρύτητα θα υποχρεώσει το Σύμπαν να καταρρεύσει και να αυτοκαταστραφεί μέσω μιας διεργασίας που οι θιασώτες της θεωρίας περιγράφουν ως ένα «αντίστροφο Big Bang», μια Μεγάλη Εκρηξη από την... ανάποδη δηλαδή. Σύμφωνα με τα όσα υποστηρίζουν, το αντίστροφο Big Bang θα καταστρέψει μεν το Σύμπαν μας αλλά θα δημιουργήσει ταυτόχρονα τις συνθήκες για την εκδήλωση μιας νέας Μεγάλης Εκρηξης, από την οποία θα προκύψει ένα νέο Σύμπαν. Βέβαια δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας για εμάς, αφού αν κάτι από όλα αυτά συμβεί, αυτό θα γίνει μετά από αρκετά δισεκατομμύρια έτη. Μάλλον είναι πιθανότερο να έχουμε προλάβει να αυτοκαταστραφούμε ως είδος πολύ νωρίτερα από ό,τι αν φρόντιζε γι' αυτό αποκλειστικά το Σύμπαν...

------------------------------------------------------------

Ο δρ. Σπύρος Βασιλάκος

Ζητήσαμε από τον θεωρητικό αστροφυσικό και κοσμολόγο δρα Σπύρο Βασιλάκο, διευθυντή Ερευνών στο Κέντρο Ερευνών Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών της Ακαδημίας Αθηνών, να μας μιλήσει για το πού βρισκόμαστε σήμερα στη μελέτη του Σύμπαντος και να μας εξηγήσει τι ακριβώς σημαίνουν τα ευρήματα της πρόσφατης ανακάλυψης για τη διαστολή του Σύμπαντος καθώς και το τι θα συμβεί σε αυτό.

Μπορείτε να μας περιγράψετε με γενικό τρόπο το πού βρισκόμαστε στην κοσμολογία σήμερα;

«Είναι γενικά παραδεκτό στην επιστημονική κοινότητα ότι η τελευταία δεκαπενταετία αποτελεί τη "χρυσή" περίοδο στην επιστήμη της κοσμολογίας. Πράγματι η λεπτομερής ανάλυση τόσο των διαστημικών όσο και των επίγειων παρατηρήσεων (της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων, των πηγών ακτίνων-Χ, των υπερκαινοφανών αστέρων, των δομών μεγάλης κλίμακας κ.τ.λ.) συγκλίνει σε ένα γενικό κοσμολογικό αποτέλεσμα. Αυτό υποστηρίζει ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε με τη Μεγάλη Εκρηξη, είναι χωρικά επίπεδο, είναι ομογενές και ισότροπο και έχει ηλικία περίπου 13,8 δισ. ετών.

Με τη Μεγάλη Εκρηξη γεννιέται ο ίδιος ο χωροχρόνος, ο οποίος εξασφαλίζει, σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, το απαραίτητο υπόβαθρο μέσα στο οποίο το Σύμπαν εξελίσσεται. Η διαστολή του Σύμπαντος παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον αμερικανό αστρονόμο Εντουιν Χαμπλ στη δεκαετία του '20, είχε όμως προβλεφθεί θεωρητικά από τις λύσεις των εξισώσεων πεδίου της ΓΘΣ. Σημαντική ένδειξη για την ορθότητα της θεωρίας της Μεγάλης Εκρηξης απετέλεσε η ανακάλυψη από τους αμερικανούς αστρονόμους Πένζιας και Γουίλσον (βραβείο Νομπέλ Φυσικής 1978) της λεγόμενης κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων του υποβάθρου (ΚΑΜ), δηλαδή της αρχικής θερμικής ακτινοβολίας που γέμισε το Σύμπαν μετά την αρχική έκρηξη. Με άλλα λόγια, η ΚΑΜ είναι το ενεργειακό απολίθωμα των αρχέγονων φωτονίων της Μεγάλης Εκρηξης και η θερμοκρασία της σήμερα είναι -270°C περίπου.

Στην πρώιμη περίοδο το Σύμπαν πέρασε από μια φάση επιταχυνόμενης διαστολής, που ονομάζεται πληθωρισμός, η οποία ήταν σύντομης χρονικής διάρκειας και έδωσε μακροσκοπική διάσταση στο Σύμπαν. Στη συνέχεια, έπειτα από μια παρατεταμένη περίοδο στην οποία κυριαρχούσαν κατά σειρά η ακτινοβολία και η ύλη, τα τελευταία 7 δισ. χρόνια το Σύμπαν εισήλθε και πάλι σε φάση επιταχυνόμενης διαστολής. Μάλιστα για αυτή τους την ανακάλυψη οι Περλμιούτερ, Ρις και Σμιντ τιμήθηκαν με το Νομπέλ Φυσικής για το έτος 2011. Γνωρίζουμε επίσης ότι από το συνολικό ποσό υλοενέργειας που περιέχει το Σύμπαν στην παρούσα εποχή μόνο το 26% αποτελείται από ύλη. Από αυτό το ποσοστό μόνο το 4% είναι κανονική ύλη (πρωτόνια, ηλεκτρόνια κ.τ.λ.) που ακτινοβολεί, ενώ το υπόλοιπο ποσοστό αντιστοιχεί στη λεγόμενη σκοτεινή ύλη η οποία δεν εκπέμπει φως, όμως αλληλεπιδρά βαρυτικά με την κανονική ύλη. Παρά την τεράστια πρόοδο που έχει επιτευχθεί σε θεωρητικό αλλά και σε παρατηρησιακό επίπεδο, ως σήμερα δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα για τη φύση του υπόλοιπου 74% το οποίο και ευθύνεται για τη σημερινή επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος. Για τον λόγο αυτόν σε αυτή τη μορφή ενέργειας έχει δοθεί η αινιγματική ονομασία "σκοτεινή ενέργεια"! Πράγματι, κατά την τελευταία δεκαετία υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον στις τάξεις των κοσμολόγων και των θεωρητικών φυσικών σχετικά με τη φύση αυτής της εξωτικής σκοτεινής ενέργειας».

Πώς μετρείται η διαστολή του Σύμπαντος;

«Θα αναπτύξω με σύντομο τρόπο τις δύο (υπάρχουν και άλλες) βασικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του ρυθμού διαστολής του Σύμπαντος. Η πρώτη μέθοδος βασίζεται στην ανάλυση των διαταραχών της ΚΑΜ που αναφέρθηκε στην εισαγωγή μου. Ειδικότερα, με την τελευταία διαστημική αποστολή παρατήρησης της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου με τον δορυφόρο PLANCK του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος εντοπίστηκαν εκπληκτικής ακρίβειας διαταραχές της θερμοκρασίας της ΚΑΜ. Η μελέτη αυτών των διαταραχών οδήγησε μεταξύ άλλων και στον υπολογισμό της λεγόμενης σταθεράς του Χαμπλ, η οποία μας δίνει τον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος στη σημερινή εποχή.

Επιπλέον στη βιβλιογραφία είναι γνωστό ότι από όλους τους εξωγαλαξιακούς πληθυσμούς υπάρχει μια ειδική κατηγορία αστέρων, οι λεγόμενοι υπερκαινοφανείς αστέρες τύπου Ia, οι οποίοι παίζουν σημαντικό ρόλο στην παρατηρησιακή κοσμολογία. Αυτοί οι αστέρες αποτελούνται από έναν λευκό νάνο (συμπαγής αστέρας) ο οποίος απορροφά ύλη από έναν συνοδό αστέρα. Οταν η μάζα του λευκού νάνου φτάσει σε μια κρίσιμη τιμή (περίπου 1,4 μάζες Ηλίου), τότε ο νάνος αστέρας θα υποστεί θερμοπυρηνική έκρηξη καταρρέοντας κάτω από τη δύναμη της βαρύτητάς του. Η έκρηξη είναι τόσο ισχυρή όπου η φωτεινότητα (ενέργεια ανά μονάδα χρόνου) που απελευθερώνεται κυριαρχεί επί της φωτεινότητας που εκπέμπει συνολικά ο γαλαξίας μέσα στον οποίο υπάρχει το διπλό σύστημα (λευκός νάνος και συνοδός αστέρας). Συνεπώς οι υπερκαινοφανείς αστέρες τύπου Ia έχουν την ιδιότητα των "βασικών λαμπτήρων" και χρησιμοποιούνται ως μια ανεξάρτητη μέθοδος για τον υπολογισμό κοσμικών αποστάσεων με στόχο τον υπολογισμό του ρυθμού με τον οποίο διαστέλλεται το Σύμπαν.

Σε πρόσφατη δημοσίευσή τους ο Ανταμ Ρις και οι συνεργάτες του χρησιμοποιώντας τη μέθοδο με τους υπερκαινοφανείς αστέρες βρήκαν ότι ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος στη σημερινή εποχή είναι περίπου 9% μεγαλύτερος από εκείνον που μετρήθηκε από την ανάλυση των δεδομένων της ΚΑΜ του δορυφόρου PLANCK».

Σας εξέπληξαν τα ευρήματα της μελέτης ή υπήρχαν ήδη στοιχεία που έδειχναν ότι ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος είναι μεγαλύτερος από όσο εκτιμούσαμε ως σήμερα;

«Οχι, δεν με εξέπληξαν. Θα ήθελα να τονίσω ότι τα τελευταία δύο χρόνια πολλές ερευνητικές ομάδες (μεταξύ των οποίων και η δική μας ομάδα), δουλεύοντας ανεξάρτητα μεταξύ τους, είχαν βρει ενδείξεις για το παραπάνω αποτέλεσμα. Παρ' όλα αυτά, η ερευνητική ομάδα του Ρις κατάφερε μετά από ενδελεχή μελέτη να υπολογίσει τον σημερινό ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος (σταθερά του Χαμπλ) με τη μικρότερη δυνατή αβεβαιότητα καθιστώντας αυτή τη μελέτη ιδιαιτέρως σημαντική. Φυσικά μένει να αποσαφηνιστεί στο άμεσο μέλλον αν η προαναφερθείσα διαφορά στη μέτρηση του ρυθμού διαστολής του Σύμπαντος οφείλεται σε κάποιο συστηματικό σφάλμα κατά την ανάλυση των παρατηρησιακών δεδομένων ή πράγματι το Σύμπαν διαστέλλεται με μεγαλύτερο ρυθμό από αυτόν που νομίζαμε ως τώρα».

Ποιες είναι οι αλλαγές που επιφέρουν αυτά τα νέα ευρήματα στις γνώσεις μας για τη λειτουργία του Σύμπαντος και την κατανόηση των μηχανισμών του; Προσφέρει η νέα μελέτη κάποια δεδομένα που να βοηθούν στη λύση του μυστηρίου του τι προκαλεί τη διαστολή του Σύμπαντος; Είναι επίσης πιθανό τα νέα ευρήματα να βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση κάποιων άλλων κοσμικών φαινομένων;

«Οπως ανέφερα προηγουμένως, τα τελευταία 7 δισ. χρόνια η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται εξαιτίας της εξωτικής σκοτεινής ενέργειας. Για να καταλάβουμε με απλό τρόπο πώς λειτουργεί η σκοτεινή ενέργεια, ας θυμηθούμε πρώτα πώς λειτουργεί η βαρύτητα, που είναι ελκτική δύναμη. Οταν δύο σώματα απομακρύνονται μεταξύ τους, η δυναμική ενέργεια αυξάνεται και παράλληλα η κινητική τους ενέργεια ελαττώνεται, οπότε η απομάκρυνσή τους επιβραδύνεται. Με άλλα λόγια, η βαρύτητα που από τη φύση της ευθύνεται για τη δημιουργία των κοσμικών δομών (γαλαξίες, σμήνη γαλαξιών κ.τ.λ.) προσπαθεί να "φρενάρει" την ίδια τη διαστολή του Σύμπαντος. Από την άλλη, η σκοτεινή ενέργεια λειτουργεί ακριβώς αντίθετα από τη βαρύτητα, δηλαδή δημιουργεί ένα "απωστικό" πεδίο, το οποίο μάλιστα κυριαρχεί επί του βαρυτικού πεδίου στη σημερινή εποχή. Δυστυχώς ως σήμερα, παρά το γεγονός ότι μπορούμε παρατηρησιακά και μετρούμε τη σχέση μεταξύ βαρύτητας και σκοτεινής ενέργειας, δεν έχουμε καταφέρει να κατανοήσουμε τα φυσικά χαρακτηριστικά της τελευταίας.

Η απουσία μιας θεμελιώδους φυσικής θεωρίας όσον αφορά τον μηχανισμό επαγωγής της κοσμικής επιτάχυνσης και κατ' επέκταση της σκοτεινής ενέργειας έχει ανοίξει ένα παράθυρο σε μια πληθώρα εναλλακτικών κοσμολογικών σεναρίων. Τα περισσότερα από αυτά τα σενάρια βασίζονται είτε στην ύπαρξη νέων πεδίων στη φύση (και άρα νέας φυσικής) ή σε κάποια τροποποίηση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν σε κοσμολογικές κλίμακες και ελέγχονται από τους ερευνητές στο αν και κατά πόσον επαληθεύονται από τις σύγχρονες παρατηρήσεις. Σε αυτό ακριβώς το σημείο η νέα μέτρηση της ομάδας του Ρις θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο αυτών των κοσμολογικών σεναρίων. Αν η διατάραξη της σχέσης βαρύτητας/σκοτεινής ενέργειας υπέρ της τελευταίας είναι μεγαλύτερη από αυτήν που νομίζαμε, τότε αυτή θα επιδράσει τόσο στη δυναμική του Σύμπαντος όσο και στην ικανότητά του να παράγει κοσμικές δομές».

Πιστεύετε ότι τα νέα ευρήματα παρέχουν κάποια στοιχεία για το ποιο θα είναι το τέλος του Σύμπαντος; Η νέα μελέτη ενισχύει κάποια από τις υπάρχουσες θεωρίες για το τέλος του Σύμπαντος - Μεγάλη Σχάση, Μεγάλη Ψύξη κ.τ.λ.;

«Εν κατακλείδι, γνωρίζουμε πολλά για τον ρόλο που παίζει η σκοτεινή ενέργεια στην εξέλιξη του Σύμπαντος, αλλά γνωρίζουμε ελάχιστα για τη φύση της. Π.χ., γνωρίζουμε ότι επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος, αλλά όχι με ποιον τρόπο. Αν η νέα μέτρηση για τον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος τελικά επαληθευτεί, θα μπορούσε να σημαίνει ότι η σκοτεινή ενέργεια αυξάνεται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου κυριαρχώντας πλήρως στο μέλλον. Υπό αυτές τις συνθήκες υπερ-επιτάχυνσης το Σύμπαν θα μπορούσε να καταλήξει τελικά σε αυτό που εμείς οι κοσμολόγοι ονομάζουμε καταστροφικό "Μεγάλο Ξήλωμα-Σχίσιμο" (Big-Rip). Θεωρητικά αυτό θα μπορούσε να συμβεί μετά από 20 δισ. χρόνια περίπου, αν και υπάρχουν μελέτες που δείχνουν ότι θα μπορούσε να συμβεί και νωρίτερα. Φυσικά η τελική απάντηση θα δοθεί στα επιστημονικά συνέδρια και στις ερευνητικές εργασίες οι οποίες θα δημοσιευθούν στο μέλλον».

Το... βαρετό Σύμπαν

Μια νέα θεωρία για το μέλλον του Σύμπαντος αναπτύσσεται μετά από ευρήματα που παρουσίασε διεθνής ερευνητική ομάδα. Επιστήμονες από τη Βρετανία και την Ιταλία εντόπισαν στοιχεία που δείχνουν ότι η μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια «καταπίνει» την επίσης μυστηριώδη σκοτεινή ύλη μετατρέποντας έτσι το Σύμπαν σε «έναν γιγάντιο, άδειο και απολύτως βαρετό κόσμο», όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές.

---------------------------------------------------------------------------------------------

Σύμφωνα με τη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Physical Review Letters», η σκοτεινή ενέργεια αλληλεπιδρά με τη σκοτεινή ύλη και το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι η σκοτεινή ύλη να εξαφανίζεται. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το φαινόμενο εξελίσσεται σε αργό μεν αλλά σταθερό ρυθμό. Με απλά λόγια, αν η θεωρία αυτή ισχύει, θα περάσουν πάρα πολλά δισεκατομμύρια έτη για να εξαφανιστούν οι γαλαξίες και το περιεχόμενό τους. «Αυτή η μελέτη αφορά τις θεμελιώδεις ιδιότητες του χωροχρόνου. Μιλώντας σε κοσμικό επίπεδο, αφορά το Σύμπαν και τη μοίρα του. Αν η σκοτεινή ενέργεια ενισχύεται και ταυτόχρονα η σκοτεινή ύλη εξαφανίζεται, θα καταλήξουμε με ένα τεράστιο, άδειο και βαρετό Σύμπαν» ανέφερε ο Ντέιβιντ Γουάντς, διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας και Βαρυτικής Ελξης του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ, που ήταν μέλος της ερευνητικής ομάδας. 

Πηγή: Βήμα science

  

How Fast Is the Universe Expanding?

Astronomers have added a new data point in their attempts to answer the cosmic question.

Marina Koren•Jan 27, 2017

Astronomers have known for nearly a century that the universe is expanding, and has been since the moment it exploded into existence in the Big Bang. Everywhere in the universe, galaxies, including our own, are moving away from each other. “Take an uninflated balloon and cover it with dots. Each point represents a galaxy,” the FAQ webpage for the Hubble Space Telescope offers as an analogy. “When you inflate the balloon, the points move away from one another.”

What astronomers are still trying to determine, however, is exactly how fast the universe is expanding. On Thursday, the latest measurement of the rate of expansion, known as the Hubble constant, was announced, and it’s both exciting and confusing. The estimate, which was made by H0liCOW, a project led by international scientists from the Max Planck Institute in Germany, the École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Switzerland, and other institutions, lines up with some previous figures, but not others.

This discrepancy could be a statistical fluctuation, which could be avoided as scientists and technology get better at measuring the Hubble constant. Or it could be attributed to something else entirely—like new physics beyond our understanding of how the universe works.

Scientists have spent years refining methods for measuring the Hubble constant, using powerful telescopes on the ground and in Earth’s orbit. Some scientists look to the early universe by studying the cosmic microwave background, the radiation from the Big Bang that fills the universe in every direction to this day. Others look at the more recent universe, examining the light coming from Cepheid stars, objects whose brightness pulsates, or supernovae, the explosions of stars that can outshine entire galaxies.

The newest estimate of the Hubble constant, which is set to appear in five studies in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, came from the observation of three nearby galaxies and several distant quasars, the brightest objects in the known universe. Quasars exist in the cores of faraway galaxies, and their light flickers over time. Some galaxies in our cosmic neighborhood are so massive that they bend the light coming from quasars, producing multiple images of the quasars that astronomers can see. The light arrives at different times, depending on the path it takes through the galaxies; light takes longer to travel through the dense parts of galaxies than through areas that are sparse. Scientists analyzed the delays in travel time in these images to come up with a precise estimate for the Hubble constant.

The H0liCOW estimate puts the Hubble constant at about 71.9 kilometers (44.7 miles) per second per megaparsec (one megaparsec equals about 3.3 million light-years). In 2015, another team, using observations of the cosmic microwave background, determined the rate was 67.8 kilometers per second for megaparsec. And last year, a different team, using observations of Cepheid stars and supernovae put it at 73.2 kilometers per second for megaparsec. That figure was higher than most earlier estimates, and surprised many astronomers. Hubble’s own estimate—500 kilometers per second for megaparsec—was way off, but such is the nature of discovery when the right technology isn’t around yet.

“The expansion rate of the universe is now starting to be measured in different ways with such high precision that actual discrepancies may possibly point towards new physics beyond our current knowledge of the universe,” said Sherry Suyu of the Max Planck Institute, who led the project, in a press statement.

The H0LiCOW team plans to expand their study by measuring the light from up to 100 quasars. That’s the most astronomers can do for now: examine the tiny sliver of stuff they can see, the things that emit light—stars, galaxies, glittering cosmic explosions. They can’t see what makes up 95 percent of the universe: Dark energy, dark matter, and dark radiation. And that’s the tricky part, because there, where there’s no light, may rest the answers.