***Απαγορεύεται από το δίκαιο της Πνευμ. Ιδιοκτησίας η καθ΄οιονδήποτε τρόπο παράνομη χρήση/ιδιοποίηση του παρόντος, με βαρύτατες αστικές και ποινικές κυρώσεις για τον παραβάτη***

Δημήτριος Μακρατζάκης, Το σύμπαν, η ζωή και ο άνθρωπος, Η αστερόσκονη που γεννά ιδέες, Eκδόσεις Αγγελάκη

Σημείο τομής Φιλοσοφίας και Επιστήμης αυτό το επίτευγμα ορθού λόγου.

Ας διαβάσουμε πολύ προσεκτικά τα περί δημιουργίας τού Σύμπαντος Κόσμου:

«Είναι πλέον κλασικό το πόνημα του Αμερικανού θεωρητικού φυσικού και κοσμολόγου Lawrence Krauss με τίτλο “A Univerce fron Nothing” που εκδόθηκε το 2012 και υποστηρίζει ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε ως αποτέλεσμα κβαντικών διακυμάνσεων στο κενό. Πάντως η θέση αυτή δεν έχει τεκμηριωθεί.

[…]

Οι 4 θεμελιώδεις δυνάμεις που υπάρχουν στο σύμπαν είναι η ισχυρή και η ασθενής πυρηνική δύναμη, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη και η βαρύτητα. Είναι ίδιες σ’ όλο το σύμπαν, υπήρχαν εξ αρχής και δεν έχουν υποστεί την παραμικρή μεταβολή από τη Μεγάλη Έκρηξη. Δεν γνωρίζουμε γιατί υπάρχουν, ούτε γιατί έχουν τη μαθηματική μορφή που γνωρίζουμε. Αν ήταν ελάχιστα διαφορετικές, δεν θα υπήρχε το σύμπαν όπως το ξέρουμε. Πιθανώς να υπήρχε ένα άλλο σύμπαν με άλλους φυσικούς νόμους και διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Οι θεμελιώδεις δυνάμεις ήταν αρχικά ενωμένες. Με την διαστολή και ψύξη του σύμπαντος πρώτη ενεργοποιήθηκε η ισχυρή πυρηνική δύναμη στο πρώτο τρισεκατομμυριοστό του πρώτου δευτερολέπτου, πριν ενεργοποιηθεί το πεδίο Higgs για το οποίο θα μιλήσομε παρακάτω. Στη συνέχεια ενεργοποιήθηκε η ασθενής πυρηνική δύναμη. Οι πυρηνικές δυνάμεις δρουν αποκλειστικά μέσα στον ελάχιστο χώρο του ατόμου. Αμέσως μετά ενεργοποιήθηκε η ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι ένα εκατομμύριο φορές ισχυρότερη από την ασθενή πυρηνική και 137 φορές ισχυρότερη από την ηλεκτρομαγνητική.

Πρόσφατα επιστημονικά πειράματα, που δεν έχουν ακόμα τεκμηριωθεί, γέννησαν την υπόνοια ότι ίσως υπάρχει και πέμπτη θεμελιώδης δύναμη, το κβάντο της οποίας ονομάσθηκε σωματίδιο Χ17. Η θεωρία περί της πιθανής ύπαρξης πέμπτης θεμελιώδους δύναμης έχει διατυπωθεί από δεκαετίες, αλλά μόλις πρόσφατα επικαιροποιήθηκε, όταν παρατηρήθηκε ότι όταν διεγερμένος πυρήνας ηλίου διασπασθεί εκπέμπει μια περίεργη ακτινοβολία. Αν διαπιστωθεί οριστικά η ύπαρξη του σωματιδίου αυτού, τότε πιθανώς θα είναι αυτό που συνδέει την αντιληπτή ύλη του σύμπαντος με την σκοτεινή ύλη που αποτελεί τη συντριπτική πλειοψηφία της συνολικής ύλης του σύμπαντος.

Επίσης πρόσφατα είδε το φως της δημοσιότητας και το μοντέλο των περιστρεφόμενων λεπτονίων που μένει να αποδειχθεί! Σύμφωνα με αυτό υπάρχουν μόνο δύο δυνάμεις, η ηλεκτρομαγνητική και η βαρύτητα ενώ η ισχυρή και η ασθενής πυρηνική δύναμη εξηγούνται από τον συνδυασμό της βαρύτητας και της σχετικότητας.

[…]

Πριν το πρώτο δισεκατομμυριοστό του πρώτου δευτερολέπτου μετά την Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν ήταν μια ακατέργαστη ακτινοβολία σε ασύλληπτη θερμοκρασία και πυκνότητα, ένα «πλάσμα» αποτελούμενο από στοιχειώδη σωματίδια – κύματα και τα αντίστοιχα αντισωματίδια, που εκινούντο με ασύλληπτη ταχύτητα και συγκρούονταν μεταξύ τους. Η τεράστια κινητική ενέργεια των σωματιδίων ήταν μεγαλύτερη από την ισχυρή πυρηνική δύναμη και επομένως τα συγκρουόμενα σωματίδια σκεδάζονταν χωρίς καμιά δυνατότητα συνθέσεων. Δώδεκα είδη από αυτά προκάλεσαν ελάχιστα αργότερα την εμφάνιση της ύλης. Είναι τα 6 είδη quarks καθώς και τα λεπτόνια. Στα λεπτόνια ανήκουν τα ηλεκτρόνια, τα μιόνια και τα βραχύβια σωματίδια Τ με τα αντίστοιχα τρία νετρίνα τους. Τα λεπτόνια δεν επηρεάζονται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, γι’ αυτό δεν συμμετείχαν στους αρχικούς συνδυασμούς.

Τα μιόνια που ανακαλύφτηκαν το 1936 είναι σαν τα ηλεκτρόνια, αλλά 207 φορές βαρύτερα. Ως ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια περιστρέφονται όταν βρεθούν σε μαγνητικό πεδίο, έχει βρεθεί όμως ότι περιστρέφονται ελαφρώς ταχύτερα του αναμενομένου με βάση τους φυσικούς νόμους, πράγμα που έχει δημιουργήσει νέα ενδιαφέροντα ερευνητικά πεδία. Τα νετρίνα πάλι είναι πολύ ελαφρά σωματίδια σχεδόν χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και μάζα, η ταχύτητά των οποίων πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός. Και επειδή δεν επηρεάζονται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη περνούν ανεμπόδιστα μέσα από την ύλη που συναντούν.

Υπήρχαν όμως στην αρχική «σούπα» και άλλα είδη στοιχειωδών σωματιδίων που δεν σχετίσθηκαν άμεσα με την ύλη, όπως είναι τα τέσσερα είδη μποζονίων. Αυτά ήταν κατά πρώτον τα γλοιόνια, σωματίδια-φορείς της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, που δρουν αποκλειστικά στον πυρήνα του ατόμου. Τα γλοιόνια, όπως δηλώνει το όνομα που τους δόθηκε, συγκολούν και κρατούν ενωμένα τόσο τα quarks για το σχηματισμό των αδρονίων, δηλαδή των πρωτονίων και των νετρονίων. Ενώνουν όμως και τα αδρόνια αυτά για τον σχηματισμό πυρήνων. Υπήρχαν επίσης τα φωτόνια, οι φορείς της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης που συγκρατεί ενωμένα τα ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα και μόρια, τα μποζόνια W και Ζ που είναι οι φορείς της ασθενούς πυρηνικής δύναμης που σχετίζονται με την ραδιενεργό διάσπαση β ορισμένων ραδιενεργών στοιχείων, και τέλος τα μποζόνια που έγιναν γνωστά ως σωματίδια Higgs, ή σύμφωνα με άλλο ατυχή χαρακτηρισμό ως σωματίδια του Θεού.

Στο αρχικό αυτό πλάσμα υπήρχε μόνο ακτινοβολία. Δεν υπήρχαν άτομα χημικών στοιχείων, ούτε καν πυρήνες.» (σσ. 24-26).

Στην αρχή δηλαδή υπήρχε μόνον Φως (Φάος στην ομηρική διάλεκτο).

Από του σημείου αυτού και μετά εκτίθεται η επίσημη επιστημονική υπόθεση που κατά διαστήματα αυτοεπαληθεύεται (ως προ-φητεία) μέσα σε επιταχυντές όπως το CERN, πρόκειται όμως απλώς για μια θεωρία, που όσο κι αν επί μέρους εκβιάζει επιστημονικές επαληθεύσεις, είναι όμως ακόμα πολύ μακριά από την στατιστική της εξακρίβωση. Γιατί όπως λέει ο Σαίξπηρ δια στόματος Άμλετ «υπάρχουν ακόμη πολλά πράγματα σε γη και ουρανό που η Επιστήμη / Φιλοσοφία σας δεν τα φτάνει. 

Ας παρακολουθήσουμε όμως αυτό τον προσεκτικά διατυπωμένο ανακεφαλαιωτικό δια-λογισμό:

«Η εμφάνιση της ύλης

Με βάση τα προηγούμενα στοιχεία, στο τέλος της εκρηκτικής διαστολής του σύμπαντος δεν υπήρχε ακόμα ύλη παρά μόνο ακτινοβολία με την μορφή κβαντικών πεδίων. Όμως λίγο πριν τα 400 εκατομμυριοστά του πρώτου δευτερολέπτου λόγω της συνεχιζόμενης διαστολής και ψύξης του σύμπαντος η θερμοκρασία έπεσε κάτω από 10 τρισεκατομμύρια βαθμούς Kelvin (K). Οι αντίστοιχοι βαθμοί Κελσίου είναι πάντα βαθμοί Κelvin + 273,15, επομένως στην κλίμακα που αναφερόμαστε μπορούν να θεωρηθούν ίδιοι. Το σύμπαν είχε τότε ήδη μέγεθος τουλάχιστον 10,6 ετών φωτός λόγω του εκρηκτικού ρυθμού της διαστολής που προηγήθηκε. Τότε ακριβώς η κινητική ενέργεια που είχαν τα συγκρουόμενα quarks στο αρχικό πλάσμα έγινε μικρότερη από την συνδετική ενέργεια των γλοιονίων της ισχυρής πυρηνικής δύναμης με αποτέλεσμα την συνένωση των quarks. Σχηματίσθηκαν τάχιστα τα ελεύθερα αδρόνια, δηλαδή όλα τα υπάρχοντα από τότε πρωτόνια και νετρόνια, άρα και οι πυρήνες του υδρογόνου αφού το πρωτόνιο είναι ένας πυρήνας υδρογόνου. Επρεπε το σύμπαν να ψυχθεί για να μπορέσει να δράσει η ισχυρή πυρηνική δυναμη και να προκαλέσει τους πρώτους συνδυασμούς στοιχειωδών σωματιδίων. Δεν υπήρχε ωστόσο ακόμα μάζα.

Εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου αργότερα σε όλη την έκταση του διαστελλόμενου σύμπαντος ενεργοποιήθηκε το πεδίο Higgs αποτελούμενο από τα ομώνυμα μποζόνια, δηλαδή τα σωματίδια Higgs. Με αποτέλεσμα τόσο τα αδρόνια όσο και τα εναπομείναντα στοιχειώδη σωματίδια, που μέχρι τότε δεν είχαν μάζα και εκσφενδονίζονταν προς κάθε κατεύθυνση με την ταχύτητα του φωτός, να παγιδευτούν στο πεδίο αυτό όπως οι μύγες που παγιδεύονται σε παχύρευστη σούπα και να ελαττώσουν την ταχύτητά τους. Τότε ακριβώς τα αδρόνια και τα στοιχειώδη σωματίδια απέκτησαν μάζα. Η μάζα κατά τον Higgs είναι η μετρούμενη αντίσταση που συναντά κάθε αδρόνιο και κάθε στοιχειώδες σωματίδιο καθώς διατρέχει το πεδίο του Higgs. Χωρίς την ενεργοποίηση του πεδίου Higgs το σύμπαν δεν θα περνούσε από την φάση της ακτινοβολίας στη φάση της ύλης, τα στοιχειώδη σωματίδια και οι πυρήνες υδρογόνου δεν θα σχημάτιζαν ποτέ άτομα ύλης. Τα μόνα στοιχειώδη σωματίδια που παρέμειναν χωρίς μάζα ήταν τα φωτόνια.

Η ύπαρξη του πεδίου Higgs προβλέφθηκε θεωρητικά από τον Βρετανό Peter Higgs και τον Γάλλο Fransois Englert τo 1964. Μετά από χρόνια ερευνητικών αναζητήσεων η ύπαρξη του σωματίδιου άρα και του πεδίου του Higgs επιβεβαιώθηκε πειραματικά στις 4 Ιουλίου του 2012 από μετρήσεις στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN.

Είναι σημαντικό ότι η μάζα ενός αδρονίου δεν είναι το άθροισμα των μαζών των quarks που το αποτελούν, αλλά πολύ μεγαλύτερη. Η μάζα των 3 quarks στο εσωτερικό ενός πρωτονίου είναι μόλις το 1% της μάζας του. Το υπόλοιπο της μάζας του πρωτονίου αντιστοιχεί στην κινητική ενέργεια των quarks, κυρίως όμως στα γλοιόνια, στα μποζόνια-φορείς της ισχυρής πυρηνικής δύναμης που τα συγκρατεί ενωμένα. Άρα το μεγαλύτερο μέρος της μάζας των υλικών σωμάτων αντιστοιχεί στη μεγάλη ενέργεια που απαιτείται για να διατηρούνται ενωμένα.

Συγχρόνως με την εμφάνιση της ύλης εμφανίστηκε σαν κατοπτρικό είδωλο η αντιύλη ώστε το ηλεκτρικό φορτίο των σωματιδίων της ύλης να εξουδετερωθεί από το αντίθετο φορτίο των σωματιδίων της αντιύλης και να διατηρηθεί η ηλεκτρική ουδετερότητα του σύμπαντος. Η σύγκρουση ενός σωματιδίου ύλης και ενός σωματιδίου αντιύλης έχει σαν αποτέλεσμα την εξαφάνιση αμφοτέρων και την μετατροπή τους σε φωτόνια, σε ενέργεια. Αν λοιπόν ο αριθμός των σωματιδίων της ύλης και της αντιύλης ήταν ίδιος, στο σύμπαν θα υπήρχε μόνο ενέργεια και καθόλου ύλη. Όμως σε κάθε 1 δισεκατομμύριο σωματιδίων αντιύλης υπήρχαν 1 δισεκατομμύριο και ένα σωματίδια ύλης. Η ύλη είχε ευνοϊκή μεταχείριση από το σύμπαν! Γι’ αυτό υπάρχει ύλη και γι’ αυτό υπάρχουμε εμείς σήμερα.

Το σύμπαν ήταν τότε ακόμα ένα τεράστιας θερμοκρασίας πλάσμα από πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια, φωτόνια και τα υπόλοιπα αδέσμευτα στοιχειώδη σωματίδια που συγκρούονταν με μεγάλες ταχύτητες. Στο στάδιο αυτό δεν υπήρχαν ακόμα άτομα ύλης.

Η ύλη αποκτά άτομα

Στο πρώτο δευτερόλεπτο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη η θερμοκρασία έπεσε στους δέκα δισεκατομμύρια βαθμούς. Η ταχύτητα των αδρονίων ελαττώθηκε περισσότερο και η ισχυρή πυρηνική δύναμις συνένωσε τότε ανά δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια προς σχηματισμόν πυρήνων Ηλίου.

Η δημιουργία πυρήνων συνεχίσθηκε για λίγα μόνο λεπτά, γιατί η συνεχιζόμενη ψύξη του σύμπαντος απαγόρευσε την περαιτέρω δράση των πυρηνι κών δυνάμεων.

Στα δεκαπέντε λεπτά από τη Μεγάλη Έκρηξη η θερμοπυρηνική μηχανή του σύμπαντος είχε σταματήσει, και το σύμπαν απετελείτο κατά 75% από πυρήνες Υδρογόνου, πρωτόνια δηλαδή, και κατά 25% από πυρήνες Ηλίου, ενώ σε κάθε δέκα δισεκατομμύρια αδρονίων τρία πρωτόνια και τρία νετρόνια ενώθηκαν σε ένα πυρήνα Λιθίου (Li). Υπήρχαν επομένως και απειροελάχιστα ίχνη βαρύτερων πυρήνων Δευτερίου, Λιθίου και ίσως Βηρυλίου. Η θεωρητική αρχικά πρόβλεψη της σύνθεσης αυτής του νεαρού σύμπαντος επιβεβαιώθηκε απολύτως, και είναι μία ακόμη απόδειξη ότι το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης είναι ακριβές.

Το σύμπαν στο στάδιο αυτό αποτελούνταν από ένα πυκνό και ομοιογενές «πλάσμα» ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων, από ατομικούς πυρήνες και ηλεκτρόνια. Όλα αυτά είχαν ήδη αποκτήσει μάζα και αλληλεπιδρούσαν με τα φωτόνια, που ήταν κυριολεκτικά εγκλωβισμένα σ’ αυτό το πλάσμα χωρίς δυνατότητα να κινηθούν ελεύθερα. Τα φορτισμένα σωματίδια απορροφούσαν φωτόνια και τα εξέπεμπαν εκ νέου. Δεν υπήρχε ακόμη ουδέτερη ηλεκτρικά ύλη, δεν υπήρχαν δηλαδή άτομα ύλης.

Για λίγες εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια το σύμπαν εξακολούθησε να διαστέλλεται και να ψύχεται, αλλά η σύνθεσή του παρέμεινε σταθερή. Όμως τριακόσιες ογδόντα χιλιάδες χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη η θερμοκρασία έπεσε κάτω από τρεις χιλιάδες βαθμούς Κ. Η ενέργεια των συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων έγινε μικρότερη από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη η οποία πλέον ενεργοποιήθηκε και δέσμευσε τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια σε τροχιές γύρω από τους πυρήνες. Κάθε πυρήνας συνδέθηκε με τον σωστό αριθμό ηλεκτρονίων ώστε να εξισορροπηθεί το θετικό του φορτίο.

Έτσι δημιουργήθηκαν ηλεκτρικά ουδέτερα άτομα ύλης, άτομα υδρογόνου και ηλίου (Ηe). Επιτέλους η ενεργειακή πυκνότητα της ύλης υπερίσχυσε της ενεργειακής πυκνότητας της ακτινοβολίας. Η ύλη κατέκλυσε το σύμπαν, που άφησε έτσι πίσω του την αποκλειστική περίοδο της ακτινοβολίας.

Η δέσμευση των ηλεκτρονίων επέτρεψε πλέον την ελεύθερη κίνηση των φωτονίων. Η δημιουργία των ατόμων διέλυσε την «κοσμική ομίχλη», και έκανε το σύμπαν διαφανές. Το σύμπαν «φωτίσθηκε». Ακριβώς αυτά τα φωτόνια που ξεκίνησαν το ταξίδι τους τριακόσιες ογδόντα χιλιάδες χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη ανιχνεύονται σήμερα ως πολύ χαμηλής ενέργειας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υποβάθρου, μέσης θερμοκρασίας 3 βαθμών Κelvin πάνω από το απόλυτο μηδέν. Τα φωτόνια αυτά είναι εξασθενημένα, δηλαδή το μήκος κύματός τους μεγάλωσε βαθμιαία και μεγαλώνει συνεχώς ώστε κάποια στιγμή στο μέλλον δεν θα είναι ανιχνεύσιμα.

Αν και η ακτινοβολία υποβάθρου, που ανακαλύφθηκε το 1964, είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη στο σύμπαν, η θερμοκρασία της δεν είναι ίδια ακριβώς σ’ όλα τα σημεία αλλά παρουσιάζει ελαφρές διακυμάνσεις. Από τις διακυμάνσεις αυτές προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα που αφορούν την ηλικία του σύμπαντος, την πυκνότητά του σε ύλη αλλά και τη μελλοντική εξέλιξή του. Oι πρώτες μετρήσεις της ακτινοβολίας υποβάθρου, που αποτελεί βασική απόδειξη και αδιάσειστο τεκμήριο της ορθότητος του μοντέλου της Μεγάλης Έκρηξης, έγιναν με τον δορυφόρο COBE, που εκτοξεύτηκε από τη NASA τον Νοέμβριο του 1989.

Μετά τη δημιουργία ατόμων υδρογόνου και ηλίου το σύμπαν συνέχισε να διαστέλλεται αλλά η σύνθεσή του παρέμεινε σταθερή για τα επόμενα 100 εκατομμύρια χρόνια.

H βαρύτητα διαμορφώνει γαλαξίες και άστρα

Μετά τη δέσμευση των ηλεκτρονίων στους ατομικούς πυρήνες και τη δημιουργία ατόμων, τελευταία μπήκε στο συμπαντικό παιγνίδι η δύναμη της βαρύτητας. Η βαρύτητα υπερνικώντας κατά τόπους τη διαστολή του σύμπαντος προκάλεσε βαθμιαία την δημιουργία συσσωματώσεων των ατόμων της ύλης. Περιοχές ελάχιστα πιο πυκνές από τον μέσο όρο απετέλεσαν «σπέρματα γαλαξιών» διότι η βαρύτητα τραβούσε σ’ αυτές όλο και περισσότερη ύλη, κάτι που θυμίζει το φαινόμενο της χιονοστιβάδας. Η βαρύτητα είναι η δύναμη που έδωσε μορφή και δομή στον σύμπαν.

Ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά την μεγάλη έκρηξη, η ύλη είχε διαμορφωθεί σε νησίδες πρωτογαλαξιών που γέμισαν άστρα και βαθμιαία συνδέθηκαν για να σχηματίσουν σμήνη και υπερσμήνη γαλαξιών. Και ενώ το σύμπαν συνέχισε να διαστέλλεται τα άστρα πήραν την σκυτάλη της εξέλιξης μέσα στους γαλαξίες. Γιατί ενώ το σύμπαν εξακολούθησε να διαστέλλεται και να ψύχεται συνολικά και η σύνθεσή του παρέμεινε σταθερή, δηλαδή 75% υδρογόνο και 25% ήλιο, σε κάθε συσσωμάτωση ύλης μέσα στο γαλαξία που ήταν το σπέρμα ενός νέου άστρου η θερμοκρασία ανέβαινε λόγω της βίαιης συμπύκνωσης της ύλης αυτής από τη δύναμη της βαρύτητας, φαινόμενο που ονομάζεται βαρυτική κατάρρευση. Όταν η αυξανόμενη συνεχώς θερμοκρασία μέσα σε κάθε νεοσχηματιζόμενο άστρο φθάσει τους δέκα εκατομμύρια βαθμούς Κ η θερμοπυρηνική μηχανή του σύμπαντος ενεργοποιείται εκ νέου, οι πυρηνικές δυνάμεις ενεργοποιούνται εκ νέου προκαλώντας την σταδιακή σύντηξη πυρήνων υδρογόνου προς δημιουργίαν πυρήνων ηλίου. Και επειδή κάθε πυρήνας ηλίου έχει ελαφρώς μικρότερη μάζα από την μάζα των σωματιδίων που το αποτελούν, η διαφορά της μάζας μετατρέπεται στην τεράστια ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που απελευθερώνεται με την μορφή θερμότητας και γ ακτινοβολίας. Τα άστρα λάμπουν!

Με την δύναμη της ενέργειας που απελευθερώνεται από τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις τα άστρα εξισορροπούν τη δύναμη που τα γέννησε και έκτοτε απειλεί να τα συνθλίψει, την βαρύτητα. Η βαρυτική κατάρρευση σταματά και τα άστρα σταθεροποιούνται.

Επομένως η εκπομπή ακτινοβολίας και θερμότητας είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των άστρων, και είναι το αποτέλεσμα της συνεχούς διαπάλης μεταξύ της βαρύτητας και των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων.

Σύμφωνα με ραδιοφασματομετρικά δεδομένα που ανακοινώθηκαν πολύ πρόσφατα και δεν έχουν πλήρως τεκμηριωθεί, πιθανόν τα πρώτα άστρα να δημιουργήθηκαν πολύ νωρίτερα από ότι είχε υπολογισθεί παλαιότερα, δηλαδή περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια μετά την μεγάλη έκρηξη, ίσως και πριν τον σχηματισμό των πρωτογαλαξιών.

Τα μεγάλα άστρα καταναλώνουν το καύσιμό τους, το υδρογόνο, σε μερικά εκατομμύρια χρόνια ενώ τα μεσαίου μεγέθους, όπως ο Ήλιος μας, και τα μικρότερα καίνε το καύσιμό τους σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα που φθάνουν τα πολλά δισεκατομμύρια χρόνια.

Στον πυρήνα του Ήλιου μας, ο οποίος έχει διάμετρο ίση με το 1/5 της ολικής διαμέτρου αυτού, κάθε δευτερόλεπτο περίπου 600 εκατομμύρια τόνοι υδρογόνου μετατρέπονται σε ήλιο.

Ο θάνατος των άστρων

Όταν καταναλωθεί το υδρογόνο ενός άστρου αυτό αρχίζει πάλι να συρρικνώνεται διότι η ενέργεια από τις ελαττούμενες θερμοπυρηνικές αντιδράσεις δεν αντιρροπεί πλήρως τη βαρύτητα. Η θερμοκρασία από τη βαρυτική κατάρρευση ανεβαίνει σταδιακά και όταν φθάσει τα εκατό εκατομμύρια βαθμούς ενεργοποιούνται στον πυρήνα του άστρου πυρηνικές αντιδράσεις που αφορούν αυτή τη φορά τη σύντηξη πυρήνων ηλίου. Καίγεται δηλαδή το ήλιο, που είναι το προϊόν από την προηγούμενη καύση του υδρογόνου. Ανά τρεις πυρήνες ηλίου συντήκονται τώρα και δημιουργούν πυρήνες ενός νέου στοιχείου, του άνθρακα ( C ), ενώ σε μικρή κλίμακα ανά τέσσερις πυρήνες ηλίου συντήκονται προς δημιουργίαν πυρήνων οξυγόνου (Ο).

Η εκλυόμενη από την καύση του ηλίου ενέργεια εξισορροπεί και πάλι τη βαρύτητα και το άστρο σταθεροποιείται εκ νέου. Ο πυρήνας του άστρου βαθμιαία εμπλουτίζεται σε άνθρακα ενώ όσο ελαττώνεται το ήλιο η πέριξ του αστρικού πυρήνα ύλη διαστέλλεται και γίνεται κόκκινη. Το άστρο στη φάση αυτή ονομάζεται ερυθρός γίγαντας, και στο εσωτερικό του η θερμοκρασία ανεβαίνει.

Όταν η συνεχώς αυξανόμενη θερμοκρασία φθάσει το ένα δισεκατομμύριο βαθμούς γεννώνται, αλλά μόνο σε όσους ερυθρούς γίγαντες προέρχονται από μεγάλους αστέρες ακόμα βαρύτεροι ατομικοί πυρήνες.

Όταν τελειώσει το ήλιον καίεται ο άνθρακας για να δημιουργηθεί οξυγόνο που στη συνέχεια συντήκεται και αυτό. Δημιουργούνται συνεχώς βαρύτεροι πυρήνες που παίρνουν με τη σειρά τους μέρος στις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις μέχρι το στοιχείο σίδηρος, που περιέχει στον πυρήνα του 26 πρωτόνια, έχει δηλαδή ατομικό αριθμό 26. Οι πυρήνες των βαρύτερων από το ήλιο στοιχείων διατάσσονται σε στρώματα, σαν κρεμμύδι, με τους βαρύτερους κοντά στο κέντρο και τους ελαφρότερους στην περιφέρεια. Ο σίδηρος όμως σε αντίθεση με τα στοιχεία που συντέθηκαν πριν απ’ αυτόν δεν μπορεί να «καεί» δημιουργώντας πυρηνικές συντήξεις. Οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης στις οποίες μετέχει ο σίδηρος δεν εκλύουν αλλά καταναλώνουν ενέργεια.

Βαθμιαία ο πυρήνας του κόκκινου γίγαντα καθιζάνει, ενώ οι πυρήνες των βαρέων ατόμων πολλαπλασιάζονται.

Τελικώς ο αστέρας κλονίζεται και εκρήγνυται με μια λάμψη όσο ένα δισεκατομμύριο Ήλιοι μαζί (Supernova). Η τεράστια θερμοκρασία του ιονισμένου πλάσματος που προκύπτει και το ωστικό κύμα που εκτινάσσει τα εξωτερικά στρώματα προκαλούν από κοινού στο στάδιο αυτό την παραγωγή ατομικών πυρήνων ακόμα βαρύτερων στοιχείων του περιοδικού πίνακα με ατομικό αριθμό από 27 (κοβάλτιο) έως και 92 (ουράνιο). Τα πολύτιμα αυτά στοιχεία της ύλης, οι πυρήνες των βαρέων χημικών στοιχείων που γέννησε στα σπλάγχνα του ο αστέρας, εκσφενδονίζονται και εμπλουτίζουν τον μεσοαστρικό χώρο, ιδιαίτερα τα μοριακά νέφη μέσα στα οποία γεννιούνται οι αστέρες. Τα υλικά αυτά ενσωματώνονται σε επόμενες συσσωματώσεις μεσοαστρικής ύλης που προκαλεί η βαρύτητα, δηλαδή σε επόμενες γενιές άστρων.

Κάθε νέα γενιά άστρων περιέχει μεγαλύτερο ποσοστό βαρέων πυρήνων. Είναι σαφές ότι σε υποατομικό επίπεδο δεν υπάρχουν ποιοτικές αλλαγές στην ύλη. Τα quarks, τα πρωτόνια, τα νετρόνια, τα ηλεκτρόνια, είναι ακριβώς όμοια. Δεν υπάρχουν πρωτόνια ή νετρόνια με άρωμα σιδήρου ή χλωρίου, ή ψευδαργύρου. Η διαφοροποίηση αρχίζει από το επίπεδο του ατόμου και μεγαλώνει όσο μεγαλώνει η πολυπλοκότητα σε μοριακό επίπεδο.

Έτσι εκρηκτικά πεθαίνει μετά από άλλοτε άλλης διάρκειας ζωή κάθε αστέρας αφήνοντας ένα μικρό αστρικό λείψανο που θα γίνει είτε αστέρας νετρονίων, είτε μαύρη τρύπα είτε λευκός νάνος ανάλογα με το αρχικό του μέγεθος. Τα μικρού και μεσαίου μεγέθους αστέρια όπως ο Ήλιος μας καίνε την ύλη τους με βραδύτερο ρυθμό και σβήνουν ήσυχα, μετατρεπόμενα σε λευκούς νάνους. Δηλαδή σε υπέρπυκνα μικρά ουράνια πτώματα στα οποία δεν συμβαίνουν πυρηνικές αντιδράσεις και τα οποία χάνουν βαθμιαία την θερμική τους ενέργεια. Μια κουταλιά του γλυκού ύλη από ένα λευκό νάνο ζυγίζει περίπου ένα τόνο. Τέτοιο σώμα θα γίνει ο Ηλιος μας μετά από 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Στη διάρκεια της ιστορίας του γαλαξία μας έχουν εκραγεί περίπου 200 εκατομμύρια άστρα. Σύμφωνα με μια ποιητική έκφραση, τα άστρα αυτά «θυσιάστηκαν» για να μπορέσει να υπάρξει η ζωή και οι άνθρωποι στη Γη!

Πρέπει να γίνει απολύτως κατανοητό ότι όλα τα βαριά στοιχεία της ύλης δεν υπήρχαν εξ αρχής στο σύμπαν, αλλά γεννήθηκαν στα άστρα! Είναι όπως λένε οι ποιητές αστερόσκονη. Τα πρώτα άστρα αποτελούνταν σχεδόν αποκλειστικά από την πρωταρχική ύλη του σύμπαντος, δηλαδή από υδρογόνο και ήλιο. Στα άστρα νεώτερων γενεών υπήρχαν όλο και περισσότερα βαρύτερα στοιχεία που γεννήθηκαν στις προηγούμενες γενιές αστέρων.

Ο μεσοαστρικός χώρος όμως είναι και ένα μεγάλο χημείο! Οι πυρήνες που εκτοξεύτηκαν από τον εκρηκτικό θάνατο ενός αστέρα, αναμειγνύονται με την προϋπάρχουσα μεσοαστρική ύλη του γαλαξία στον οποίο ανήκει το άστρο. Εκεί η ηλεκτρομαγνητική δύναμη αναγκάζει ελεύθερα ηλεκτρόνια να δεσμευτούν σε τροχιά γύρω από πυρήνες προς σχηματισμόν ατόμων και τα συγκρουόμενα άτομα να ενωθούν προς σχηματισμόν μορίων. Παράγονται εκεί μόρια, απ’ ότι ξέρομε μέχρι τώρα, μικρά και απλά όπως το νερό, η αμμωνία, το μεθάνιο, αέρια οξείδια όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, διάφορα άλατα όπως τα πυριτικά, ακόμα και μικρά οργανικά μόρια όπως αμινοξέα.

Η πλέον σύγχρονη τεχνολογία σε καμιά περίπτωση δεν έχει ανιχνεύσει μέχρι σήμερα στο διάστημα τα μεγάλα μόρια που σχετίζονται με τη ζωή που υπάρχει στον πλανήτη μας, πρωτεΐνες δηλαδή και πυρηνικά οξέα, ούτε βέβαια ίχνη ζωής όπως την ξέρουμε.

Τα άστρα γεννιούνται, εξελίσσονται, γερνούν και πεθαίνουν! Στο σύμπαν νομοτελειακά η εμφάνιση του νέου ακολουθεί, ίσως απαιτεί, τον θάνατο του παλαιού. Στο σύμπαν υπάρχουν αστέρια μεγάλα και μικρά, νεαρά και γερασμένα που με τον θάνατό τους παρέχουν υλικά που ενσωματώνονται σε επόμενες γενιές αστέρων.

Στον γαλαξία μας σχηματίζονται ένα έως τρία νέα αστέρια κάθε χρόνο.

Αποδείξεις για την ορθότητα της θεωρίας της ΜΕ

Σήμερα πλέον οι ειδικοί επιστήμονες δεν αμφιβάλλουν για την ορθότητα της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης. Οι κύριες αποδείξεις για την ορθότητα της θεωρίας είναι:

1. Η επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, που ήταν εξ αρχής βασικό στοιχείο της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης και είχε προβλεφθεί από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητος. Αποδείχτηκε πειραματικά για πρώτη φορά από τον Edwin Hubble το 1929.

2. Η ύπαρξη της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου και οι μικρές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία της, που καταγράφηκε από τον αμερικανό καθηγητή George Smoot το 1992, όπως ακριβώς προβλέπει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Για το συγκεκριμένο επίτευγμα ο Smoot κέρδισε το νόμπελ φυσικής το 2006. Η ακτινοβολία αυτή εμφανίστηκε όταν το νεαρό σύμπαν ήταν τριακοσίων ογδόντα χιλιάδων ετών και αποτελείται από τα πρώτα φωτόνια που μπορούσαν πλέον να κινηθούν ελεύθερα. Οφείλεται στο ότι όταν η θερμοκρασία του διαστελλόμενου σύμπαντος έπεσε κάτω από τρεις χιλιάδες βαθμούς ενεργοποιήθηκε η ηλεκτρομαγνητική δύναμη και τα ηλεκτρόνια δεσμεύτηκαν γύρω από τους πυρήνες σχηματίζοντας άτομα υδρογόνου και ηλίου, οπότε τα φωτόνια βρήκαν ανοιχτό χώρο για να κινηθούν. Έκτοτε συνεχίζουν να ταξιδεύουν στο διαστελλόμενο σύμπαν. Οι μετρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου βοήθησαν στον υπολογισμό της ηλικίας του σύμπαντος κατά τα έτη 2012 και 2013, κυρίως από τη διαστημική αποστολή Planck, που τοποθετήθηκε 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

3. Η ανίχνευση από το 2016 βαρυτικών κυμάτων που συνδέονται με τη Μεγάλη Έκρηξη και ιδιαίτερα με την αρχική εκρηκτική διαστολή. Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων θεωρείται από πολλούς επιστήμονες ως η σημαντικότερη επιστημονική κατάκτηση του 21ου αιώνα ως σήμερα. Πρόκειται για κυματισμούς της καμπυλότητας του χωρόχρονου που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός και προβλέπονται από τη Γενική Σχετικότητα.

Τα βαρυτικά κύματα ανιχνεύθηκαν πρόσφατα με ειδικούς ανιχνευτές, όπως οι διατάξεις Advanced Ligo στο Hanford της Πολιτείας Washington και στο Livingston της Αrizona.

Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων είναι πλέον ένα πολύτιμο εργαλείο για τη μελέτη των μαύρων οπών, των αστέρων νετρονίων, αλλά και του «βρεφικού» σύμπαντος.

4. Η αναλογία υδρογόνου-ηλίου στο σύμπαν όπως έχει αποδειχτεί είναι ακριβώς όση προβλέπει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, δηλαδή 76% Υδρογόνο και 24% Ήλιο.

Ο Γαλαξίας και το Ηλιακό μας σύστημα

Σύμφωνα με τη σύγχρονη φυσική μέσα στον ιστό του χωρόχρονου υπάρχουν οι γαλαξίες, τα άστρα, οι πλανήτες και τα άλλα ουράνια σώματα, κάθε μορφή ύλης και ενέργειας που υπάρχει στο σύμπαν. Μέσα στον ιστό του χωρόχρονου συμβαίνουν όλα τα φυσικά γεγονότα.

Η αντιληπτή ύλη αντιπροσωπεύει μόνο το 4% του σύμπαντος. Το 22% είναι σκοτεινή ύλη που έχει μάζα, άρα και ανιχνεύσιμες βαρυτικές επιπτώσεις, όμως δεν αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με αποτέλεσμα να μην μπορεί να ανιχνευθεί άμεσα. Η σκοτεινή ύλη υπάρχει παντού, και πιθανώς αποτελεί πεδίο με στοιχειώδες σωματίδιο το οποίο όμως δεν έχει ανιχνευτεί μέχρι σήμερα. Πάντως είναι σε εξέλιξη προσπάθειες επιστημονικών ομάδων που διαθέτουν επιταχυντές αδρονίων υψηλών ενεργειών, όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN, για την ανακάλυψη του πιθανού σωματιδίου της σκοτεινής ύλης.

Το υπόλοιπο 74% του σύμπαντος είναι σκοτεινή ενέργεια, η οποία πιθανώς σχετίζεται με την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος ως «κοσμική αντιβαρύτητα».

Τα σύγχρονα επιστημονικά δεδομένα τοποθετούν την απαρχή του γνωστού, του δυναμένου να παρατηρηθεί σύμπαντος στα 13.8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, η ορθότητα της οποίας πλέον δεν αμφισβητείται από την επιστημονική κοινότητα, περιγράφει με επάρκεια την ιστορία του σύμπαντος, εκτός από το αρχικό απειροελάχιστο κλάσμα του πρώτου δευτερολέπτου για το οποίο δεν γνωρίζουμε τίποτα.

Πόσο μεγάλο είναι το σύμπαν; Η ερώτηση δεν μπορεί να απαντηθεί μεακρίβεια. Ακόμα και αν μετρήσουμε σήμερα ένα σημείο που βρίσκεται σε απόσταση 13,8 δισεκατομμυρίων ετών, δηλαδή στο σημείο που ξεκίνησε το σύμπαν, το σύμπαν έχει έκτοτε διασταλεί σε μεγάλο βαθμό. Έτσι υπάρχει το δυνάμενο να παρατηρηθεί σύμπαν και αυτό που αγνοούμε. Σύμφωνα με τη NASA το μόνο που μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα είναι ότι το σύμπαν είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό που μπορούμε να παρατηρήσουμε. Μάλιστα τον Οκτώβριο του 2016 δημοσιεύτηκαν τα πορίσματα μιάς εξαιρετικής έρευνας στο περιοδικό Astrophysical Journal, βασισμένης σε αναλύσεις δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και άλλα τηλεσκόπια, σύμφωνα με τα οποία το ορατό από τη Γη σύμπαν περιέχει 20πλάσιο αριθμό γαλαξιών απ’ ότι επιστεύετο ως τότε. Δηλαδή ίσως 2 τρισεκατομμύρια γαλαξιών!

Η ζωή και το είδος μας φιλοξενούνται στον τρίτο από το κέντρο πλανήτη ενός μεσαίου μεγέθους ηλιακού συστήματος, που ανήκει σ’ έναν σπειροειδή γαλαξία του σύμπαντος (Εικόνα 1α).

Ο γαλαξίας στον οποίο υπάρχει το ηλιακό μας σύστημα ανήκει στο σμήνος γαλαξιών της «Παρθένου» το οποίο με τη σειρά του ανήκει στο μεγαλύτερο ίσως υπερσμήνος γαλαξιών που γνωρίζουμε, αυτό της «Λανιακέα», που έχει μήκος πεντακοσίων είκοσι εκατομμυρίων ετών φωτός και περιέχει εκατό χιλιάδες γαλαξίες. Ο γαλαξίας μας είναι σπειροειδής με ένα πυκνό κέντρο και τέσσερις σπειροειδείς βραχίονες. Σύμφωνα με έρευνες που έγιναν από το 2004 έως το 2006 σχηματίσθηκε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν ενεργοποιήθηκε η δύναμη της βαρύτητας. Έχει διάμετρο εκατό χιλιάδων ετών φωτός και πάχος χιλίων ετών φωτός, και ας θυμηθούμε ότι 1 έτος φωτός ισοδυναμεί με 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Ωστόσο πολλοί αστρονόμοι θεωρούν ότι μια ευρεία ζώνη άστρων που ευρίσκεται γύρω του ανήκει σ’αυτόν, οπότε η διάμετρός του αυξάνει σε εκατόν πενήντα έως εκατόν ογδόντα χιλιάδες έτη φωτός, και περιέχει από διακόσια έως τετρακόσια δισεκατομμύρια ηλιακά συστήματα. Σύμφωνα με ισχυρές ενδείξεις που υπάρχουν από τα τέλη της δεκαετίας του 1960, στο κέντρο του υπάρχει μαύρη τρύπα μεμάζα που αντιστοιχεί με τη μάζα 4 εκατομμυρίων άστρων του μεγέθους του ήλιου μας.

Για να συνειδητοποιήσει κανείς το μέγεθος του γαλαξία μας αρκεί να αναφερθεί ότι αν διαθέταμε διαστημόπλοια ικανά να ταξιδεύουν στο διάστημα με ταχύτητες τουλάχιστον πενήντα φορές μεγαλύτερες από τις σημερινές, που είναι περίπου 145 χιλιάδες χιλιόμετρα την ώρα, αν ήταν δυνατόν δηλαδή να ταξιδεύαμε στο διάστημα με ταχύτητες πάνω από 7 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα, τότε θα μπορούσαμε να εξερευνήσουμε το 4% του γαλαξία μας σε χρονικό διάστημα δέκα δισεκατομμυρίων ετών! Ενώ σύμφωνα με άλλο υπολογισμό αν διαθέταμε διαστημόπλοια ικανά να κινούνται με ταχύτητα ίση με το 5% της ταχύτητας του φωτός, που είναι περίπου 3275 φορές μεγαλύτερη από αυτή των σημερινών διαστημοπλοίων, θα μπορούσαμε να επισκεφθούμε όλα τα σημεία του γαλαξία σε 10 εκατομμύρια χρόνια!

Ο Ήλιος μας σχηματίσθηκε σχεδόν συγχρόνως με τους πλανήτες του πριν περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή 9 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του γαλαξία μας. Κάποιες γενιές άστρων είχαν ήδη διανύσει τον κύκλο της ζωής τους και βαρέα στοιχεία που γεννήθηκαν σ’ αυτούς και εμπλούτισαν τον μεσοαστρικό χώρο κατά τον εκρηκτικό θάνατό τους ενσωματώθηκαν στο δικό μας άστρο κατά τη γέννησή του. Ο Ήλιος μας με τους πλανήτες του, το ηλιακό μας σύστημα, εκτελεί μια πλήρη περιστροφή γύρω από το κέντρο του γαλαξία κάθε διακόσια εκατομμύρια χρόνια (Εικόνα 1β).

Το ηλιακό μας σύστημα ευρίσκεται στον σπειροειδή βραχίονα του Ωρίωνα, σε απόσταση περίπου είκοσι έξι χιλιάδων ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία. Για να υπάρχει μέτρο σύγκρισης, αν η έκταση του ηλιακού μας συστήματος αντιστοιχηθεί με την επιφάνεια ενός νομίσματος των δύο ευρώ τότε η αντίστοιχη έκταση του γαλαξία μας θα ήταν όση η έκταση των ΗΠΑ.

Οι τέσσερις «εσωτερικοί» πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος μέχρι και τον Άρη, άρα και η Γη μας, καθώς και άλλα ουράνια σώματα όπως οι μετεωρίτες, αποτελούνται από στερεά ύλη, βράχους και μέταλλα. Σχηματίσθηκαν με την βαθμιαία βαρυτική συμπύκνωση και την ψύξη μικροκόκκων διαμέτρου μικρότερης του ενός εκατομμυριοστού του μέτρου που υπήρχαν στην περιφέρεια

του αστρικού δίσκου μεσοαστρικής ύλης κατά την έναρξη του σχηματισμού του Ήλιου μας, και περιείχαν βαρέα άτομα όπως το οξυγόνο, ο σίδηρος, το νικέλιο, το πυρίτιο και τα υπόλοιπα φυσικώς υπάρχοντα στοιχεία του περιοδικού συστήματος.

Οι πλανήτες αρχικά είναι διάπυρες μάζες που ψύχονται βαθμιαία, έως ότου σε βάθος χρόνου παύσουν να έχουν εσωτερικό πυρ και άρα γεωλογική δράση.

Η Γη μας έχει ακόμα διάπυρο κέντρο σε ρευστή κατάσταση, και αυτό είναι η αιτία των γεωλογικών φαινομένων. Δηλαδή των ηφαιστειακών εκρήξεων, των μετακινήσεων των γεωλογικών πλακών του φλοιού και των σεισμών. Τα φαινόμενα αυτά ήταν βέβαια πολύ πιο έντονα στο απώτερο παρελθόν του πλανήτη.

Αυτή η γεωλογική αστάθεια και δραστηριότητα είναι πραγματικά πολύτιμη και απαραίτητη προϋπόθεση για την ύπαρξη της ζωής και την εξέλιξη των εμβίων όντων στον πλανήτη μας.

Το μέγιστο μέρος της ύλης του ηλιακού συστήματος, περίπου το 99,86%, ανήκει στον Ήλιο ο οποίος με το βαρυτικό του πεδίο συγκρατεί σε τροχιά οκτώ πλανήτες που φέρουν ονόματα αρχαίων Ελλήνων θεών και συνοδεύονται από δορυφόρους, έναν «νάνο» πλανήτη τον Πλούτωνα που μέχρι πρότινος εθεωρείτο κανονικός πλανήτης, καθώς και πολλά μικρότερα σώματα, κυρίως αστεροειδείς. Οι τέσσερις εσωτερικοί πλανήτες, κατά σειράν ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης είναι οι μόνοι βραχώδεις πλανήτες αποτελούμενοι κυρίως από βράχους και μεταλικά στοιχεία.

Ο πέμπτος κατά σειράν είναι ο γίγαντας Δίας, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος με διάμετρο έντεκα φορές μεγαλύτερη από της Γης και όγκο 318 φορές μεγαλύτερο. Ο Δίας έχει μάζα ίση με το ένα χιλιοστό της μάζας του Ήλιου αλλά δυόμιση φορές μεγαλύτερη από την μάζα όλων των άλλων πλανητών μαζί. Διαθέτει εβδομήντα εννέα δορυφόρους εκ των οποίων ο Γανυμήδης είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του ηλιακού μας συστήματος με διάμετρο 2,4 φορές μικρότερη από την διάμετρο της Γης.

Ο έκτος είναι ο Κρόνος που έχει διάμετρο εννέα φορές μεγαλύτερη από της Γης. Ο Δίας και ο Κρόνος είναι πλανήτες με εξωτερικό αέριο στρώμα, κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, πάχους πάνω από 20 χιλιάδες χιλιόμετρα και πυρήνα από βαρύτερα στοιχεία.

Τέλος οι δύο εξωτερικοί πλανήτες, ο Ουρανός και ο Ποσειδών αποτελούνται κυρίως από παγωμένα αέρια. Η Γη μας που σχηματίστηκε μόλις 20 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος, πριν περίπου 4,58 δισεκατομμύρια χρόνια.

Κινείται γύρω από τον άξονά της με ταχύτητα 1674 χιλιόμετρα την ώρα στον Ισημερινό, και γύρω από τον ήλιο με ταχύτητα 65 φορές μεγαλύτερη, δηλαδή περίπου 110 χιλιάδες χιλιόμετρα την ώρα. Ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα κινείται σε τροχιά μέσα στον γαλαξία με ταχύτητα 792 χιλιάδες χιλιόμετρα την ώρα, που είναι 290 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα μιας σφαίρας. Και ο Γαλαξίας μας κινείται στο διάστημα προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Υδρας με περίπου τριπλάσια ταχύτητα, δηλαδή 870 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα μιάς σφαίρας.

Η Γη είναι ο ευλογημένος πλανήτης. Και αυτό γιατί η απόστασή του από τον ήλιο, που είναι εκατόν πενήντα εκατομμύρια χιλιόμετρα, εξασφαλίζει ένα εύρος θερμοκρασιών συμβατό με τρεχούμενο νερό και με την ζωή όπως μας είναι γνωστή. Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι η θερμική ενέργεια που δέχεται η Γη από τον Ήλιο είναι σταθερή διαχρονικά. Όσο αυξάνει η ηλικία ενός άστρου, τόσο αυξάνει η εκπομπή ακτινοβολίας και θερμότητας μέχρι να καταναλώσει τα καύσιμά του. Στα αρχικά στάδια της Γης η θερμότητα που έφτανε σ’ αυτήν από τον Ήλιο ήταν κατά 25% μικρότερη. Σήμερα κάθε τετραγωνικό μέτρο της Γήινης επιφάνειας στο οποίο φθάνει ανεμπόδιστα η ηλιακή ακτινοβολία δέχεται 1,35 KW ενέργειας. O Ήλιος είναι ήδη πολύ θερμός για να θεωρείται φιλικός. Έχει υπολογιστεί ότι σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια η ενέργεια αυτή θα φθάσει τα 2 KW ανά τετραγωνικό μέτρο, που είναι ασύμβατη με τη διατήρηση της ζωής όπως την ξέρουμε στον πλανήτη. Αυτό σημαίνει ότι το τέλος της ζωής στον πλανήτη θα έλθει πολύ πιο γρήγορα από την βέβαιη καταστροφή της Γης μετά από περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Ήλιος μας θα έχει εξαντλήσει τα καύσιμά του και θα γίνει ερυθρός γίγαντας.

Πρέπει πάντως να τονίσουμε ότι ορισμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ανθρώπινης συμπεριφοράς και του ανθρώπινου πολιτισμού δυστυχώς απειλούν να εξαλείψουν την ζωή στη Γη πολύ ταχύτερα, καταφέροντας καταστροφικά πλήγματα στην οικολογική ισορροπία του πλανήτη που έχει διαμορφωθεί από την συνεξέλιξη του φυσικού περιβάλλοντος και όλων των μορφών ζωής στη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών. Και ενώ ο άνθρωπος σήμερα γνωρίζει τι πρέπει να κάνει για να αντιστρέψει την καταστροφή, δεν το πράττει κυρίως λόγω της απληστίας που τον διακρίνει, εν ονόματι του υλικού κέρδους και της πανίσχυρης υπαρξιακής ανάγκης για επικράτηση. Φαίνεται μάλιστα ότι έχουμε μοιρολατρικά αποδεχτεί την τελική εξάλειψη της ζωής στον πλανήτη, αφού έφθασαν σπουδαίοι επιστήμονες όπως ο Στίβεν Χώκινγκ να υποστηρίζουν ότι πρέπει να βρούμε τρόπους να τον εγκαταλείψουμε. Το λογικό βέβαια είναι να βρούμε τρόπους να σταματήσουμε την καταστροφή, γιατί η Γη είναι το ιδανικό μέρος για το φαινόμενο της ζωής όπως την ξέρουμε, και γιατί στο κάτω-κάτω είναι εξαιρετικά πιο οικονομικό.

Οι συνθήκες έξω από την Γη είναι απόλυτα εχθρικές για τον άνθρωπο. Η σύγχρονη τεχνολογία και η βιολογία του ανθρώπου μπορούν να επιτρέψουν σήμερα την μικρής διάρκειας παραμονή στο εγγύς διάστημα όπως στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), ή ενδεχομένως σε κάποια μικρή αποικία στο φυσικό μας δορυφόρο μελλοντικά. Δεν φαίνεται όμως, παρά την ραγδαία εξέλιξη της επιστήμης, ότι μπορεί να υπάρξει στο ορατό μέλλον η τεχνολογία που θα επιτρέψει ασφαλή μετάβαση και επιστροφή του ανθρώπου στον Άρη ή μακρύτερα, και πολύ περισσότερο εγκατάστασή του εκεί, όπως κατηγορη ματικά τόνισε τον Ιούλιο του 2018 ο Γιόχαν Ντίτριχ Βέρνερ, επικεφαλής του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).» (σσ. 24-41).

[…]

Και μετά; Τι; Αν υποθέσουμε πως όντως το σύμπαν διαστέλλεται επ’ άπειρον, τα κοσμολογικά μοντέλα πανάρχαιων θρησκειών όπως ο ινδουισμός (όπου η Δημιουργία ακολουθεί κύκλους που επονομάζονται “mandara”, ήτοι: δημιουργία-καταστροφή-αναδημιουργία) όχι μόνον ΔΕΝ ΕΠΑΛΗΘΕΥΟΝΤΑΙ αλλά φτάνουμε στο μάλλον αφελές, παράλογο και μηχανιστικό μοντέλο ενός σύμπαντος που οδεύει αναπόφευκτα προς την απόλυτη ψύξη και απομάκρυνση των συστατικών του.

Στο αμέσως επόμενο Δεύτερο Κεφάλαιο τού ενδελεχούς πονήματός του, με τίτλο «ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΣΤΕΡΟΣΚΟΝΗ ΓΕΝΝΗΘΗΚΕ Η ΖΩΗ», ο Δημήτριος Μακρατζάκης επιλέγει ως motto:

Η άγνοια γεννά βεβαιότητες πιο συχνά από τη γνώση.

Οι αμαθείς και όχι οι γνωρίζοντες,

βεβαιώνουν ότι αυτό ή το άλλο πρόβλημα

δεν θα λυθεί ποτέ από την επιστήμη.

Κάρολος Δαρβίνος

Εδώ ο σοβαρός μελετητής παίρνει θέση αντίθετα με τους αγνωστικιστές και υποθέτει πως παν τι είναι καιρώ επιστητόν (ακόμα και το Άρρητο, το Άφατο, το Άπειρο).

Και συνεχίζει:

«H φυσική θεωρείται ως η αρχαιότερη και η θεμελιωδέστερη των επιστημών. Είναι η επιστήμη με τη γενικότερη εμβέλεια μιάς και έχει την ίδια ισχύ στο ανόργανο σύμπαν και στα έμβια όντα. Άλλωστε ο κόσμος των υποατομικών σωματιδίων, ο κβαντικός κόσμος, υπάρχει στη βάση όλων όσων υπάρχουν στον ιστό του χωρόχρονου όπου οι φυσικοί νόμοι έχουν καθολική εφαρμογή.

Η βιολογία από την άλλη μεριά όπως την ξέρουμε έχει περιορισμένο εύρος λειτουργιών. Ενώ στην επικράτειά της ισχύουν πάντα οι φυσικοί νόμοι, αφορά διεργασίες που συμβαίνουν σ’ ένα στενό για τα δεδομένα του σύμπαντος εύρος θερμοκρασιών και πιέσεων και εξαρτάται από μια πολύ ειδική χημεία. Από ότι γνωρίζομε μέχρι σήμερα η ζωή εμφανίστηκε μόνο μια φορά στη Γη και σε συγκεκριμένο χωρόχρονο, έχει δηλαδή συγκεκριμένη ιστορία.

Η πρόκληση να συνειδητοποιήσουμε με ποιον τρόπο τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης συνενώθηκαν σε ολοένα πιο σύνθετους σχηματισμούς, ώσπου να σχηματίσουν ζωντανούς οργανισμούς τόσο πολύπλοκους ώστε να αναρωτιούνται για την προέλευσή τους, είναι συναρπαστική και συγχρόνως τρομακτική. Μιλώντας για τη ζωή οι φιλόσοφοι και οι ποιητές χρησιμοποιούν ωραίες σύνθετες λέξεις και περίτεχνες εκφράσεις προσπαθώντας να φωτίσουν τη θεμελιακή αυτή έννοια. Όμως στην εποχή μας είμαστε υποχρεωμένοι να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τα δεδομένα που έχει θέσει στη διάθεσή μας το ανθρώπινο πνεύμα, το ίδιο που εξελισσόμενο δημιούργησε στο παρελθόν τους μύθους, τις θρησκείες και τη φιλοσοφία. Να μυηθούμε δηλαδή, στοιχειωδώς έστω, στα σύγχρονα επιστημονικά δεδομένα τα οποία είναι αληθήστο βαθμό που δεχόμαστε ότι είναι έγκυρη και αξιόπιστη η ίδια η επιστήμη.

Οφείλουμε με θάρρος να πορευόμαστε συνεχώς μέχρι τα εκάστοτε σύγχρονα όρια του ανθρώπινου αναβαθμού, μέχρι τα όρια των κατακτήσεων του ανθρωπίνου πνεύματος, και μόνο εκεί να επιτρέπομε στον εαυτό μας να αναζητήσει την μεταφυσική υπέρβαση ώστε αυτή να είναι πράγματι υπέρβαση και όχι υποβίβαση.

Ο πλανήτης μας σχηματίσθηκε πριν από 4,58 δισεκατομμύρια χρόνια. Αρχικά ήταν μια διάπυρη ημίρρευστη σφαίρα αποτελούμενη κυρίως από ενώσεις βαρέων χημικών στοιχείων, νερό και οργανική ύλη σε μικρή ποσότητα.

Η μεγάλη θερμοκρασία οφειλόταν κυρίως στη ραδιενεργό διάσπαση βραχύβιων ραδιενεργών ισοτόπων που υπήρχαν σε μεγάλη αναλογία στο σώμα του.

Η αρχική του ατμόσφαιρά ήταν 100 φορές πιο πυκνή από τη σημερινή και δηλητηριώδης. Περιείχε κυρίως διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρογόνο, μεθάνιο, νερό με τη μορφή υδρατμών, και πιθανότατα οξείδια του θείου. Δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, ούτε προστατευτικό στρώμα όζοντος.

Και δεν υπήρχε τότε κανένα στοιχείο ζωής στον πλανήτη. Δεν υπήρχε κανένα αυτί να ακούσει, κανένα μάτι να δει, κανείς εγκέφαλος να κατανοήσει τις τρομακτικές γεωλογικές ανακατατάξεις που συνέβαιναν.

Όμως η σχετικά πρόσφατη επιστημονική ανάλυση πετρωμάτων που σχηματίσθηκαν ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του πλανήτη, έδειξε σαφώς ότι η ζωή όπως την ξέρουμε ήδη υπήρχε τότε. Τι άραγε μεσολάβησε στο διάστημα αυτό από τον σχηματισμό της Γης; Πώς από τις μικρές και απλές χημικές ενώσεις που υπήρχαν στην αρχή προέκυψαν τα τεράστια χημικά μόρια που υπάρχουν στους έμβιους οργανισμούς και χαρακτηρίζουν τη ζωή, που είναι ικανή να αυτοαναπαράγεται και να εξελίσσεται;

Η χημεία ανοίγει τον χορό

Η επιφάνεια και η ατμόσφαιρα του υπέρθερμου νεαρού πλανήτη, του οποίου η τροχιά δεν είναι πολύ κοντά αλλά και ούτε πολύ μακριά από το άστρο μας, τον Ήλιο, έγιναν γρήγορα ένα τεράστιο χημικό εργαστήριο. Εργαστήριο που εμπλουτιζόταν συνεχώς με μεγαλύτερα και συνθετώτερα χημικά μόρια λόγω της αυξανόμενης χημικής δραστηριότητας. Η απαραίτητη για τις χημικές αντιδράσεις ενέργεια προήρχετο από τις ηλεκτρικές εκκενώσεις στην ατμόσφαιρα, από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και από την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία που έφθανε ανεμπόδιστη στην επιφάνεια της Γης.

Με την πάροδο εκατομμυρίων αιώνων από τον σχηματισμό του, ο πλανήτης συνέχισε να ψύχεται. Όταν η θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα έπεσε κάτω από 100ο Κελσίου, οι υδρατμοί άρχισαν να συμπυκνώνονται και να πέφτουν στην επιφάνεια της Γης σε υγρή μορφή δημιουργώντας βαθμιαία υδάτινες συλλογές, αρχέγονα ποτάμια, λίμνες και ωκεανούς, προς τις οποίες τα τρεχούμενα πλέον νερά μετέφεραν χημικά μόρια από την ατμόσφαιρα και άλατα από τα υφιστάμενα διάβρωση γήινα πετρώματα. 

Δημιουργήθηκε έτσι ένα είδος κυκλοφοριακού συστήματος του νεαρού πλανήτη που μετέφερε τα υλικά που χρειαζόταν η ζωή προς τις υδάτινες συλλογές. Το τρεχούμενο

νερό έπαιξε θεμελιώδη ρόλο στην χημική εξέλιξη της ύλης και την εμφάνιση της ζωής στη Γη. Γιατί το νερό είναι άριστος διαλύτης των χημικών μορίων,τα οποία επί πλέον προστάτευσε τόσο από τις βλαβερές ακτινοβολίες όσο και από τις συνεχείς ηλεκτρικές εκκενώσεις της ατμόσφαιρας κατά τα πρώτα στάδια του πλανήτη.

Και πού βρέθηκε το νερό στον πλανήτη;

Τα υλικά τα οποία συσσωματούμενα σχημάτισαν τον πλανήτη κατά τονσχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος περιείχαν εξ αρχής νερό, είτε με τη μορφή πάγου είτε με τη μορφή ένυδρων χημικών ενώσεων. Χημικές ενώσεις δηλαδή που στο μόριό τους έχουν δεσμευμένα μόρια νερού. Το νερό που είναι ενσωματωμένο με τη μορφή ένυδρων χημικών ενώσεων στο σώμα της Γης, εξέρχεται από τα σπλάχνα της με τη μορφή υδρατμών κατά τη γεωλογική, κυρίως την ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως άλλωστε και πολλά άλλα αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα. Ο ρυθμός εξόδου των υδρατμών ήταν πολύ εντονότερος στα αρχικά στάδια της Γης, λόγω της εξαιρετικά μεγαλύτερης γεωλογικής δραστηριότητας που υπήρχε τότε.

Ένα μέρος του νερού της Γης πιθανώς μεταφέρθηκε με κομήτες που μεταφέρουν παγωμένο νερό και προσέκρουσαν στη Γη κατά τα πρώτα στάδια του σχηματισμού της. Δεν φαίνεται πάντως να είναι σημαντική αυτή η πηγή, γιατί η αναλογία των δύο σταθερών ισοτόπων του υδρογόνου, του πρωτίου και του δευτερίου, στο νερό όλων των ερευνηθέντων ως τώρα κομητών είναι διαφορετική από την αναλογία τους στο νερό της Γης. Το υδρογόνο στο νερό των

κομητών περιέχει διπλάσιο ποσοστό δευτερίου σε σχέση με το νερό της Γης.

Σε κάθε περίπτωση το μεγαλύτερο μέρος του τρεχούμενου νερού της Γης φαίνεται ότι υπήρχε ήδη πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Δηλαδή 600 εκατομμύρια χρόνια, ή 6 εκατομμύρια αιώνες, μετά τον σχηματισμό του πλανήτη.

Τα δύο κύρια υλικά της ζωής, όπως την ξέρουμε, είναι το νερό και οι χημικές ενώσεις του άνθρακα (C), που λέγονται οργανικές ενώσεις. Ξεκίνησε και συνέχισε η ζωή με βάση το στοιχείο του άνθρακα το οποίο έχει μοναδικές ιδιότητες: μπορεί να ενώνεται χημικά με πολλά άλλα άτομα και με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, σχηματίζοντας ακόμα και τεράστιες μοριακές αλυσίδες, ενώ οι περισσότερες ενώσεις του άνθρακα είναι υδατοδιαλυτές, πράγμα απαραίτητο για τη χημεία της ζωής.

Πρέπει να τονισθεί ότι τα τέσσερα συνηθέστερα χημικά στοιχεία που χρησιμοποιεί η ζωή στη Γη είναι τα τέσσερα αφθονότερα στοιχεία του σύμπαντος, αν εξαιρεθούν τα ευγενή αέρια που δεν συμμετέχουν έτσι κι αλλιώς σε χημικές αντιδράσεις. Είναι το υδρογόνο, το οξυγόνο, ο άνθρακας και το άζωτο (Πίνακας 2α).

ΣΥΜΠΑΝ ΓΗ (συνολικά) ΑΝΘΡΩΠΟΣ

1 H 99714 O 48880 H 60563

2 He 7185 Fe 18870 O 25670

3 O 50 Si 14000 C 10680

4 Ne 20 Mg 12500 N 2440

5 N 15 S 11400 Ca 230

6 C 8 Ni 1400 P 130

7 Si 2,3 AI 1300 S 130

8 Mg 2,1 Na 640 Na 75

9 Fe 1,4 Ca 460 K 37

10 S 0,9 P 140 Cl 33

Πίνακας 2α. Τα 10 αφθονώτερα χημικά στοιχεία στο Σύμπαν ,τη Γή και τον άνθρωπο

(σε άτομα ανά 100.000 άτομα)…» (σσ. 42-45).

Δεν θα επεκταθούμε περαιτέρω, γιατί ήδη μέχρι εδώ πως η πανάρχαια περιπέτεια τού Ανθρώπινου Πνεύματος είναι τόσο προμηθεϊκή όσο και σισύφεια.

Το κέρδος από την ανάγνωση αυτού του βιβλίου είναι η ανακεφαλαιωτική συμπερίληψη των μέχρι τώρα βεβαιοτήτων και μέχρι σήμερα αναπόδεικτων θεωριών.

Αναζητείστε το και μελετήστε το με προσοχή, ειδικά οι επιθυμούντες να συγκαταλέγονται μεταξύ των Αναζητητών τής Αλήθειας, οι αιώνιοι φοιτητές (με θετικό πρόσημο), οι δια βίου διδασκόμενοι, οι σεμνοί και ταπεινοί ερευνητές που δεν αρκούνται να παρατηρούν την Φύσιν και τα φαινόμενα, αλλά επιμένουν ηρωϊκώς να καταβυθίζονται εις το βάθος τής συνειδήσεως αναζητώντας τον Παγκόσμιον Ρυθμόν, εκείνον που υποψιάστηκε ο «Θείος» Πυθαγόρας και οι μεγάλοι σοφοί που φώτιζαν τον κόσμο με τα αναπάντητα ερωτήματα που έθεσαν.

«Εν οίδα ότι ουδέν οίδα».

info:

https://angelakis.gr/to-sympan-h-zwh-kai-o-an8rwpos-h-asteroskonh-poy-genna-idees

https://angelakis.gr/index.php?route=product/manufacturer/info&manufacturer_id=490

https://www.politeianet.gr/books/9789606162497-makratzakis-dimitrios-aggelaki-to-sumpan-i-zoi-kai-o-anthropos-333323

Ακολουθήστε τo Literature.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλα τα νέα για τον πολιτισμό και την επικαιρότητα από την Ελλάδα και τον Κόσμο.