Νέα ευρήματα από το CERN δείχνουν ότι το πρώιμο Σύμπαν δεν συμπεριφερόταν σαν αέριο, αλλά σαν υγρό υψηλής οργάνωσης
Το σύμπαν δεν ξεκίνησε με μια κροτίδα, αλλά με μια κατσαρόλα πολύ πυκνής σούπας. Στις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ο κόσμος ήταν ένας βραστός ωκεανός από κουάρκ και γλουόνια.
Αυτός ο «ζωμός» αργότερα «έβρασε» και σχημάτισε υδρογόνο, ήλιο, αστέρια και τελικά εμάς.
Οι επιστήμονες εδώ και καιρό αναρωτιούνταν αν αυτό το αρχέγονο χάος ήταν αέριο ή κάτι άλλο.
Νέα δεδομένα από το CERN δίνουν την απάντηση: το πρώιμο σύμπαν συμπεριφερόταν σαν ένα πραγματικό υγρό!
Μικρόκοσμος σε επιταχυντή
Η κατανόηση της φύσης του πρώιμου σύμπαντος μόνο με θεωρία είναι σχεδόν αδύνατη. Είναι σαν να προσπαθείς να υπολογίσεις τη γεύση του μπορς κοιτάζοντας τον τύπο του νερού.
Οι θεωρητικοί υπολογισμοί δίνουν μόνο μια γενική εικόνα. Στη Γη δεν υπάρχουν ουσίες με τόσο ακραίες πυκνότητες και θερμοκρασίες.
Η μόνη λύση είναι να δημιουργηθούν τεχνητά αυτές οι συνθήκες, συγκρούοντας σωματίδια σε επιταχυντές.
«Η σύγκρουση βαρέων ιόντων σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός δημιουργεί πλάσμα κουάρκ-γλουονίων για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Δεν το βλέπουμε άμεσα, αλλά μελετάμε τα σωματίδια που εκτινάσσονται, σαν πιτσιλιές νερού μετά από πτώση πέτρας», εξήγησε ο φυσικός Dmitry Lapshin.
Οι ερευνητές στο CERN επικεντρώθηκαν στα μποζόνια Ζ. Πρόκειται για βαριά σωματίδια που μεταφέρουν την ασθενή δύναμη, συγγενή των φωτονίων.
Μελετώντας τη συμπεριφορά τους και συγκρίνοντάς τη με μαθηματικά μοντέλα, διαπίστωσαν ότι το πλάσμα δεν είναι χαοτικό αέριο, αλλά μια οργανωμένη «ρευστή» δομή.
Λογική σταγόνας
Αποδείξεις για τη «ρευστότητα» ήταν τα κυματικά ίχνη. Αν περάσεις το δάχτυλό σου στο νερό, δημιουργούνται κύματα. Αν κάνεις το ίδιο στην άμμο, οι κόκκοι απλώς σκορπίζουν χωρίς ενιαίο κύμα.
Ακριβώς τέτοιες ταλαντώσεις, χαρακτηριστικές υγρών, εντοπίστηκαν στο πλάσμα κουάρκ-γλουονίων.
Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει την κατανόηση της «δομής» του σύμπαντος. Αν ήταν υγρό, τότε όλες οι διεργασίες – από τη δημιουργία των πρώτων ατόμων έως την κατανομή της ύλης – καθορίζονταν από τη ρευστοδυναμική.
Η κοσμική αρχιτεκτονική μπορεί να εξαρτήθηκε από το «ιξώδες» αυτού του αρχέγονου ζωμού.
«Η υγρή φύση σήμαινε ότι τα κρουστικά κύματα διαδίδονταν ομαλά. Αυτό επηρέασε άμεσα το πώς συσσωρεύτηκε η ύλη και δημιουργήθηκαν οι γαλαξίες», σημείωσε ο αστροφυσικός Alexei Rudnev.
Από τη σούπα στους γαλαξίες
Γιατί έχει σημασία τι συνέβαινε πριν 13 δισεκατομμύρια χρόνια; Επειδή το περιβάλλον καθορίζει τους «κανόνες του παιχνιδιού».
Σε ένα υγρό σύμπαν, οι «σπόροι» γαλαξιών και μαύρων τρυπών σχηματίστηκαν μέσω ρευμάτων και δινών.
Ο επόμενος στόχος των επιστημόνων είναι να μετρήσουν το ιξώδες αυτής της «σούπας». Πόσο παχύρρευστη ήταν; Πόσο γρήγορα εξασθενούσαν τα κύματα; Οι απαντήσεις θα βελτιώσουν τα κοσμολογικά μοντέλα.
«Η μελέτη τέτοιων θεμελιωδών ιδιοτήτων μάς βοηθά να καταλάβουμε γιατί ο κόσμος είναι όπως είναι. Μια μικρή αλλαγή στο ιξώδες στην αρχή του χρόνου θα μπορούσε να είχε εμποδίσει τη δημιουργία άστρων», τόνισε ο ιστορικός επιστήμης Sergei Belov.
www.bankingnews.gr
Αυτός ο «ζωμός» αργότερα «έβρασε» και σχημάτισε υδρογόνο, ήλιο, αστέρια και τελικά εμάς.
Οι επιστήμονες εδώ και καιρό αναρωτιούνταν αν αυτό το αρχέγονο χάος ήταν αέριο ή κάτι άλλο.
Νέα δεδομένα από το CERN δίνουν την απάντηση: το πρώιμο σύμπαν συμπεριφερόταν σαν ένα πραγματικό υγρό!
Μικρόκοσμος σε επιταχυντή
Η κατανόηση της φύσης του πρώιμου σύμπαντος μόνο με θεωρία είναι σχεδόν αδύνατη. Είναι σαν να προσπαθείς να υπολογίσεις τη γεύση του μπορς κοιτάζοντας τον τύπο του νερού.
Οι θεωρητικοί υπολογισμοί δίνουν μόνο μια γενική εικόνα. Στη Γη δεν υπάρχουν ουσίες με τόσο ακραίες πυκνότητες και θερμοκρασίες.
Η μόνη λύση είναι να δημιουργηθούν τεχνητά αυτές οι συνθήκες, συγκρούοντας σωματίδια σε επιταχυντές.
«Η σύγκρουση βαρέων ιόντων σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός δημιουργεί πλάσμα κουάρκ-γλουονίων για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Δεν το βλέπουμε άμεσα, αλλά μελετάμε τα σωματίδια που εκτινάσσονται, σαν πιτσιλιές νερού μετά από πτώση πέτρας», εξήγησε ο φυσικός Dmitry Lapshin.
Οι ερευνητές στο CERN επικεντρώθηκαν στα μποζόνια Ζ. Πρόκειται για βαριά σωματίδια που μεταφέρουν την ασθενή δύναμη, συγγενή των φωτονίων.
Μελετώντας τη συμπεριφορά τους και συγκρίνοντάς τη με μαθηματικά μοντέλα, διαπίστωσαν ότι το πλάσμα δεν είναι χαοτικό αέριο, αλλά μια οργανωμένη «ρευστή» δομή.
Λογική σταγόνας
Αποδείξεις για τη «ρευστότητα» ήταν τα κυματικά ίχνη. Αν περάσεις το δάχτυλό σου στο νερό, δημιουργούνται κύματα. Αν κάνεις το ίδιο στην άμμο, οι κόκκοι απλώς σκορπίζουν χωρίς ενιαίο κύμα.
Ακριβώς τέτοιες ταλαντώσεις, χαρακτηριστικές υγρών, εντοπίστηκαν στο πλάσμα κουάρκ-γλουονίων.
Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει την κατανόηση της «δομής» του σύμπαντος. Αν ήταν υγρό, τότε όλες οι διεργασίες – από τη δημιουργία των πρώτων ατόμων έως την κατανομή της ύλης – καθορίζονταν από τη ρευστοδυναμική.
Η κοσμική αρχιτεκτονική μπορεί να εξαρτήθηκε από το «ιξώδες» αυτού του αρχέγονου ζωμού.
«Η υγρή φύση σήμαινε ότι τα κρουστικά κύματα διαδίδονταν ομαλά. Αυτό επηρέασε άμεσα το πώς συσσωρεύτηκε η ύλη και δημιουργήθηκαν οι γαλαξίες», σημείωσε ο αστροφυσικός Alexei Rudnev.
Από τη σούπα στους γαλαξίες
Γιατί έχει σημασία τι συνέβαινε πριν 13 δισεκατομμύρια χρόνια; Επειδή το περιβάλλον καθορίζει τους «κανόνες του παιχνιδιού».
Σε ένα υγρό σύμπαν, οι «σπόροι» γαλαξιών και μαύρων τρυπών σχηματίστηκαν μέσω ρευμάτων και δινών.
Ο επόμενος στόχος των επιστημόνων είναι να μετρήσουν το ιξώδες αυτής της «σούπας». Πόσο παχύρρευστη ήταν; Πόσο γρήγορα εξασθενούσαν τα κύματα; Οι απαντήσεις θα βελτιώσουν τα κοσμολογικά μοντέλα.
«Η μελέτη τέτοιων θεμελιωδών ιδιοτήτων μάς βοηθά να καταλάβουμε γιατί ο κόσμος είναι όπως είναι. Μια μικρή αλλαγή στο ιξώδες στην αρχή του χρόνου θα μπορούσε να είχε εμποδίσει τη δημιουργία άστρων», τόνισε ο ιστορικός επιστήμης Sergei Belov.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών