"H Kόμη της Βερενίκης", Γ.Γραμματικάκης, Πανεπιστημιακές Εκδ. Κρήτης,1997

    Η Δημιουργία του Σύμπαντος, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης και οι τρομερές συνθήκες που διαμόρφωσε αυτή για την απαρχή της ύλης και του υλικού μας κόσμου περιέχονται ατο βιβλίο «Η κόμη της Βερενίκης» του Γιώργου Γραμματικάκη, το οποίο ξαναδιάβασα με αφορμή το πείραμα CERN που έγινε φέτος την άνοιξη στην Ελβετία. Αναζητούσα κι εγώ πληροφορίες για τα θεμελιώδη σωματίδια σαν το μποζόνιο του Χίγκς, (σωματίδιο του Θεού όπως αρέσκονται κάποιοι να το ονομάζουν) που αναζητούσαν οι φυσικοί μέσα στους μεγάλους επιταχυντές του πειράματος CERN,  και το βιβλίο με συνεπήρε για δεύτερη φορά. Ο Γραμματικάκης χρησιμοποιώντας μια γλώσσα απλή, κατανοητή, διανθισμένη με ποιητικές αναφορές κερδίζει τον αναγνώστη κάνοντας προσιτές δύσκολες έννοιες της Κοσμολογίας, κλάδου της Αστρονομίας που ασχολείται με τη γένεση κι εξέλιξη του Σύμπαντος.  Θέμα του βιβλίου λοιπόν η δημιουργία του Κόσμου από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, γνωστής ως Big Bang, ως την παρουσία του Ανθρώπου πάνω στη Γη.

 Ο τίτλος του βιβλίου συνδυάζει την αστρονομία, το μύθο και την ποίηση. «Κόμη της Βερενίκης» ονομάζεται ένας αστερισμός ανάμεσα στη Μεγάλη Άρκτο και τον Λέοντα, που πήρε το όνομα του από τη βασίλισσα Βερενίκη της Αιγύπτου και τα ωραία μαλλιά της που η ερωτευμένη βασίλισσα τα θυσίασε για να γυρίσει ζωντανός ο άντρας της Πτολεμαίος Γ! που αμέσως μετά το γάμο τους έφυγε για εκστρατεία στην Ασσυρία. Το γεγονός αυτό ενέπνευσε τον ποιητή Καλλίμαχο της ελληνιστικής εποχής να γράψει  το ομώνυμο ποίημα το οποίο μεταφράστηκε από το φίλο του συγγραφέα, αρχαιολόγο κι εκδότη του έργου του Δ. Σολωμού, Στυλιανό Αλεξίου. Ο λυρισμός, η μαγεία του έναστρου ουρανού και η επιστήμη της κοσμολογίας συναντώνται λοιπόν στον τίτλο του βιβλίου αλλά συχνά και στις σελίδες του βιβλίου του. Ο Γ. Γραμματικάκης, κάνει αισθητή την παρουσία του στο δημόσιο βίο της χώρας μας ως καθηγητής Φυσικής, ως πρύτανης του πανεπιστημίου της Κρήτης αλλά κι ως αρθρογράφος σε εφημερίδες κι ως συγγραφέας.

Α!  ΟΙ ΜΕΓΆΛΕΣ  ΕΝΟΠΟΙΗΤΙΚΕΣ  ΘΕΩΡΙΕΣ

Ο συγγραφέας στην αρχή του βιβλίου του αναφέρεται στο δέος που κατείχε τον   άνθρωπο από αρχαιοτάτων χρόνων αντικρίζοντας το Σύμπαν, το οποίο προσπαθούσε να  κατανοήσει για να καθησυχάσει πρωτίστως τον τρόμο του για το υπερφυσικό και το άγνωστο. Τις πρώτες μυθικές ερμηνείες για το Σύμπαν τις διαδέχτηκαν οι λογικές ερμηνείες των αρχαίων Ελλήνων. Την πρώτη γεωκεντρική θεωρία των Πτολεμαίων για το ηλιακό  μας σύστημα τη διαδέχτηκε η ηλιοκεντρική θεωρία του Κοπέρνικου και Γαλιλαίου κατά τον 16^ο αιώνα κι ο Νεύτων τον επόμενο αιώνα διατυπώνει τους θεμελιώδεις φυσικούς νόμους για τη βαρύτητα και την κίνηση των σωμάτων στο χώρο και το χρόνο. Κατά τον 20^ο αιώνα η Φυσική επιστήμη σημειώνει δυο επαναστάσεις: Ο Αϊνστάιν στην έρευνα του μεγάκοσμου διατυπώνει τη Γενική Θωρία της Σχετικότητας (1916) και την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας(1905). Όσον αφορά την έρευνα στο μικρόκοσμο διαμορφώνεται η Κβαντομηχανική, που ερευνά τον κόσμο των ατόμων, των πυρήνων και των ηλεκτρονίων. (κβάντο= η ελάχιστη δυνατή ποσότητα της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης δηλαδή το φωτόνιο).

Η φυσική επιστήμη του μεγάκοσμου που ερευνά το απέραντα μεγάλο  το Σύμπαν μετρώντας τις διαστάσεις του με έτη φωτός, όπου το φως τρέχει με 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και η φυσική του μικρόκοσμου που μελετά το απειροελάχιστο μικρό δηλαδή τα άτομα  οι διαστάσεις των οποίων μετρώνται με νανόμετρα και με τις υποδιαιρέσεις του, είναι σαν δυο παράλληλες γραμμές που συγκλίνουν, αναφέρει ο συγραφέας. Κι αυτή η σύγκλιση αυξάνεται όσο προχωράμε προς την Αρχή Δημιουργίας του Κόσμου για να συναντηθούν στο σημείο μηδέν από το οποίο όλα ξεκίνησαν, όλα αυτά τα θαυμαστά του Κόσμου μας, όσα είναι ορατά δια γυμνού οφθαλμού κι όσα δεν είναι! Γιατί όλα αυτά έχουν μια κοινή αρχή που ανάγεται στη Μεγάλη Έκρηξη, και στις ειδικές συνθήκες των υψηλότατων ενεργειών που δημιουργήθηκαν τα πρώτα δευτερόλεπτα και λεπτά που την ακολούθησαν.Μέσα σε αυτές τις πρώτες ανεπανάληπτες συνθήκες οφείλονται η δημιουργία της ύλης και συγχρόνως των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων που κυβερνούν τον κόσμο και ταυτόχρονα του Χώρου και του Χρόνου!

Ο μεγάλος στόχος της σύγχρονης φυσικής επιστήμης σήμερα είναι η πλήρης Ενιαία Θεωρία, όπου μια θεωρία θα εξηγεί τη δημιουργία όλου του κόσμου και του μεγάκοσμου και του μικρόκοσμου μαζί. Προς το παρόν έχουν διατυπωθεί διάφορες ενοποιητικές θεωρίες που αδυνατούν να δώσουν όμως μια πλήρη ερμηνεία για τα πάντα (θεωρία των υπερχορδών, θεωρία του Παντός, θεωρία του Χάους....)  Ο S. Glashow ένας απ’ τους φυσικούς που διαμόρφωσαν τις σχετικές ενοποιητικές  θεωρίες τονίζει ότι με τις θεωρίες αυτές κλείνει το κενό ανάμεσα στο μεγάκοσμο και το μικρόκοσμο. Απομένει να κατανοηθεί αυτό το απειροελάχιστο χρονικό διάστημα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, δηλαδή το διάστημα από το σημείον μηδέν της έκρηξης ως τα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά, ως το 10 στο μείον 43  second, οπότε η βαρύτητα πρέπει να ήταν ενοποιημένη με τις άλλες τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις. Πάνω σε αυτήν την περίοδο της «κβαντικής βαρύτητας», όπως ονομάζεται, εργάζεται ο γνωστός θεωρητικός φυσικός Hawking που παράλυτος στην αναπηρική του καρέκλα μας λέει μέσω του ειδικού υπολογιστή που κατασκευάστηκε ειδικά γι αυτόν μετά και την απώλεια της φωνής του «αν ανακαλυφθεί η πλήρης ενιαία θεωρία στις γενικές της αρχές θα μπορεί να γίνει κατανοητή απ’ τον οποιονδήποτε κι όχι μόνο από τους φυσικούς».

Εκ πρώτης όψεως φαίνεται αδιανόητο να επιτευχθεί η πλήρης Ενιαία Θεωρία, αν αναλογιστεί κανείς την πολυπλοκότητα του κόσμου. Οι φυσικοί όμως οπλίζονται με πίστη και συνεχίζουν την έρευνα τους, διότι η επιστήμη τους επιδιώκει να αναγάγει και τα πλέον σύνθετα που συμβαίνουν στον κόσμο σε απλά και να τα διατυπώνει σε  κομψούς φυσικούς νόμους. Η μαθηματική απλότητα και η συμμετρία χαρακτηρίζουν τους νόμους της Νευτώνειας μηχανικής αλλά και τη γνωστή εξίσωση του Αϊνστάιν Ε=m.c στο τετράγωνο καθώς και τη διπλή έλικα του DNA, αναφέρει ως παράδειγματα ο συγγραφέας. Οι φυσικοί επιστήμονες λοιπόν για την κατάκτηση της επιστημονικής γνώσης στηρίζονται αφενός στη θεωρία κι αφετέρου σε πειραματικές αποδείξεις της θεωρίας τους κάθε φορά. Ένα απ' τα πειράματα τους είναι οι λεγόμενοι «μεγάλοι επιταχυντές αδρονίων» -κάτι σαν ένα τεράστιο μικροσκόπιο- μέσα στους οποίους προσπαθούν να διαμορφώσουν συνθήκες παραπλήσιες της Μεγάλης Έκρηξης για να ανιχνεύσουν, διακρίνουν στοιχειώδη σωματίδια απ' τα οποία αποτελείται το άτομο της ύλης –ένας τέτοιος  χρησιμοποιήθηκε και στο προαναφερθέν πείραμα CERN. Για την έρευνα του μεγάκοσμου χρησιμοποιούν διαφορετικό πείραμα: αναλύουν την κοσμική ακτινοβολία που φτάνει στα γήινα και διαστημικά τηλεσκόπια.

..

Β!   Η ΓΕΝΕΣΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

Η επικρατέστερη θεωρία σήμερα για τη δημιουργία του Σύμπαντος είναι η Μεγάλη Έκρηξη, η οποία συνέβη με ακρίβεια πριν 13,7 δισεκατομύρια χρόνια, όταν το σημείο μηδέν το οποίο συγκέντρωνε άπειρη πυκνότητα και θερμότητα εξερράγη κι άρχισε να διαστέλλεται εκτινάσσοντας ενέργεια προς όλες τις κατευθύνσεις. Το αδιανόητο και μαζί φαντασμαγορικό χρονικό του πρώτου εκατοστού του δευτερολέπτου της Μεγάλης Έκρηξης περιγράφεται από τον συγγραφέα εξηγώντας μας ότι απ’ εκείνη την απειροελάχιστη στιγμή άρχισαν να δημιουργούνται: ο Χώρος και ο Χρόνος -- τα στοιχειώδη ή θεμελιώδη σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη -- και οι τέσσερις δυνάμεις ή αλλιώς αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σωματιδίων αυτών. Μέσα στο πρώτο δευτερόλεπτο που ακολούθησε την ‘Έκρηξη, η βαρύτητα πρώτη έχει αποχωριστεί από τις άλλες τρεις δυνάμεις κι ακολουθούν και οι υπόλοιπες (ισχυρά πυρηνική, ασθενής πυρηνική, ηλεκτρομαγνητική). Μέσα στο κοσμικό ρευστό αρχίζουν να ξεχωρίζουν τα αρχέγονα σωματίδια με τα αντι-σωματίδια τους που συγκρούονται μεταξύ τους, ώσπου η αντιύλη εξαφανίζεται, τα φωτόνια και τα λεπτόνια μετασχηματίζονται σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Όσο κι αν ακούγεται παράξενο το φως μετασχηματίζεται σε ύλη κι αντίστροφα η ύλη σε φως κι αυτό το γεγονός είναι πια μια καθημερινή πραγματικότητα μέσα στα πειραματικά εργαστήρια μας πληροφορεί ο συγγραφέας. Τέλος τα «κουάρκ» έχουν εγκλωβιστεί μέσα στα αδρόνια (τα κυριότερα των οποίων είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια) κι εκεί θα παραμείνουν για πάντα φυλακισμένα, αδιάσπαστα κι αμετάβλητα! Το Σύμπαν εξακολουθεί να διαστέλλεται  και η θερμοκρασία του μειώνεται συνεχώς. Τα πρώτα υλικά από τα οποία το Σύμπαν αποτελείται και οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις-δυνάμεις που τα κυβερνούν έχουν σχηματιστεί.

Μετά ακολουθεί η «ιστορική» περίοδος του Σύμπαντος, που χαρακτηρίζεται από την κυριαρχία της ύλης. Το φως έχει αποχωριστεί από την ύλη και ξεκινά το ιλιγγιώδες μοναχικό ταξίδι του μέσα στο Σύμπαν τρέχοντας με 300.000 Km ανά sec. Η διαδικασία της πυρηνοσύνθεσης αρχίζει και διαρκεί λίγα λεπτά. Σχηματίζονται πρώτα οι πυρήνες του υδρογόνου από την ένωση ενός πρωτονίου κι ενός νετρονίου χάρη στην ισχυρά πυρηνική δύναμη και με τη συνέργεια της ασθενούς δύναμης και μετά οι πυρήνες του ηλίου. Στη συνέχεια η ηλεκτρομαγνητική δύναμη δεσμεύει τα ηλεκτρόνια να κινούνται σε τροχιές γύρω από τους πυρήνες δημιουργώντας έτσι τα άτομα. Το Σύμπαν αποτελείται τώρα πια από άτομα υδρογόνου κι ήλιου. Κάτι δεν πήγε καλά όμως την πρώτη μέρα δημιουργίας του Σύμπαντος παρατηρεί ο Έλληνας φυσικός Λ. Οικονόμου. «Αντί των 92 διαφορετικών ατόμων από τα οποία αποτελείται  η ύλη (τα οποία έχουμε ανακαλύψει και καταγράψει στο λεγόμενο «περιοδικό σύστημα» σχηματίστηκαν μόνο 2: το υδρογόνο και το ήλιο. Πρόκειται εκ πρώτης όψεως για τη Μεγάλη Χαμένη Ευκαιρία να δημιουργηθεί ένα Σύμπαν με δυνατότητες εξέλιξης σε ανώτερες μορφές υλικής οργάνωσης». Χάθηκε τελικά πολύς χρόνος ή όχι; Ρητορικό το ερώτημα μάλλον που θέλει να τονίσει την μακροχρόνια διαδικασία εξέλιξης της ύλης  μέχρι να φτάσουμε στις ανώτερες μορφές της ποιοτικής οργάνωσης της ύλης, σε ζωντανούς και σκεπτόμενους οργανισμούς με κορωνίδα τον άνθρωπο, που πηρε δισεκατομμύρια χρόνια για να αποκατασταθεί αυτό το «λάθος».

 Πιο αναλυτικά οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που κυβερνούν τον κόσμο και που αλληλεπιδρούν  πάνω στα απειροελάχιστα (ή αλλιώς στοιχειώδη ή θεμελιώδη ή δομικά) σωματίδια της ύλης, είναι οι εξής, σύμφωνα με τη σειρά εμφάνισης τους μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

1.η ισχυρά πυρηνική δύναμη είναι η ισχυρότερη απ’ τις άλλες τρεις δυνάμεις και είναι υπεύθυνη για την οργάνωση της ύλης σε πρώτο επίπεδο, αφού χάρη σ’ αυτήν σχηματίζονται οι πυρήνες των ατόμων. Αυτή συγκρατεί σφικτά ενωμένα μεταξύ τους τα πρωτόνια και τα νετρόνια σχηματίζοντας έτσι τον πυρήνα κι αυτή προηγουμένως έχει φυλακίσει σε αδιάσπαστες τριάδες τα κουάρκ μέσα στα πρωτόνια και τα νετρόνια. Είναι η δύναμη που εξασφαλίζει την ύπαρξη και τη σταθερότητα της ύλης αφού η ισχύς της συγκρινόμενη με την βαρύτητα είναι ένας αριθμός που ακολουθείται από 40 μηδενικά!

2.Στη συνέχεια εμφανίστηκε η ασθενής πυρηνική δύναμη  που μαζί με την ισχυρά συγκροτεί τους πυρήνες αλλά δεν είναι τόσο ισχυρά όσο αυτή.

3.  Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη δεσμεύει τα ηλεκτρόνια σε τροχιές γύρω από τον πυρήνα του ατόμου δημιουργώντας έτσι το άτομο.

4. η βαρύτητα  είναι η έλξη που ασκούν τα υλικά σώματα σε άλλα υλικά σώματα κι είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό των γαλαξιών και των αστέρων. Ο Νεύτων με τη διατύπωση του νόμου της παγκόσμιας έλξης απέδειξε ότι αυτή κρατάει σε σταθερές τροχιές τους πλανήτες γύρω από τον ήλιο αλλά και κάθε τι πάνω στη Γη ενώ ο Αϊνστάιν με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας έδειξε ότι η βαρύτητα προκαλεί καμπύλωση στο χωρόχρονο  κι ότι αυτή καταρρέει στις λεγόμενες «μαύρες τρύπες». Τα μυστικά της βαρύτητας σήμερα προκαλούν τους θεωρητικούς φυσικούς σαν τον Hawking, στην προσπάθεια τους να διατυπώσουν την πλήρη ενιαία θεωρία.

 Η βαρύτητα είναι η δύναμη που κυριαρχεί στο μεγάκοσμο του Σύμπαντος σε αντίθεση με τις πυρηνικές δυνάμεις που κυριαρχούν στο μικρόκοσμο. Η δε ηλεκτρομαγνητική δύναμη έχει βρει χιλιάδες εφαρμογές στην καθημερινή μας ζωή.  

Όσον αφορά τα θεμελιώδη σωματίδια της ύλης ή αλλιώς στοιχειώδη ή δομικά, που ονομάζονται έτσι γιατί δεν τέμνονται σε άλλα μικρότερα μέρη, η φυσική επιστήμη κατέληξε  ότι αυτά είναι τα κουάρκ, που συναντώνται σε 6 διαφορετικούς τύπους μαζί με τα αντίστοιχα τους 6 αντικουάρκ κι επίσης 6 ακόμα λεπτόνια απ’ τα οποία το πιο σημαντικό είναι το ηλεκτρόνιο, διότι συμμετέχει στο άτομο, και μετά το νετρίνο. Το νετρίνο είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθεί, αν κι αφθονεί στο Σύμπαν, διότι η μηδενική του μάζα ή η σχεδόν μηδενική, και η απουσία ηλεκτρικού φορτίου το καταδικάζει να ταξιδεύει στο Σύμπαν διαρκώς με την ταχύτητα του φωτός. Τα κουάρκ, λέξη χωρίς ιδιαίτερο νόημα, παρμένη από ένα μυθιστόρημα του Τζέημς Τζόυς, δεν έχουν βρεθεί ελεύθερα στο διάστημα αλλά εγκλωβισμένα συνήθως ανά τριάδες μέσα στα πρωτόνια και στα νετρόνια κι είναι αδύνατον να αποχωριστούν τη τριαδική δομή τους.

Πώς όμως η επιστήμη κατέληξε ότι τα προαναφερθέντα σωματίδια αποτελούν τα ελάχιστα στοιχεία της ύλης;  Από την εποχή του Δημόκριτου που πρώτος μίλησε για τα ά-τομα (από το α το στερητικό και το τέμνω), η επιστήμη προχώρησε πολύ. Ανακάλυψε ότι το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα του και τα ηλεκτρόνια που κινούνται σε τροχιές γύρω από τον πυρήνα. Ο πυρήνας στη συνέχεια περιέχει τα πρωτόνια και τα νετρόνια, κι αυτά πάλι περιέχουν τα κουάρκ! Αυτή η εικόνα των ελάχιστων σωματιδίων της ύλης, γνωστή από τα μαθητικά χρόνια στους περισσότερους, ανατράπηκε τις τελευταίες δεκαετίες, διότι στις κοσμικές ακτίνες που φτάνουν στα τηλεσκόπια και πειραματικά μέσα στους μεγάλους επιταχυντές ανιχνεύθηκαν εκατοντάδες νέα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης, ώστε η μελέτη τους να αποτελεί νέο κλάδο πια της φυσικής επιστήμης, τη Σωματιδιακή Φυσική.

Τα σωματίδια αυτά έχουν ποικίλες μάζες κι ιδιότητες και χωρίζονται σε δυο μεγάλες ομάδες: τα αδρόνια που υπόκεινται στην ισχυρά πυρηνική δύναμη και τα λεπτόνια που είναι λίγα κι υπόκεινται στην ασθενή δύναμη. Κι επιπλέον η θεωρητική Φυσική ανακαλύπτει ότι σε κάθε σωματίδιο αντιστοιχούσε ένα αντισωματίδιο, ίδιο ως προς τη μάζα αλλά με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. «Στην ύλη μ’ άλλα λόγια αντιστοιχούσε η αντιύλη» αναφέρει ο συγγραφέας στο πρώτο κρίσιμο δευτερόλεπτο που ακολούθησε τη Μεγάλη Έκρηξη. Η αρχική όμως συμμετρία ύλης κι αντιύλης διαταράχτηκε -άγνωστον παραμένει το γιατί- με αποτέλεσμα από τη σύγκρουση μεταξύ τους να εξαϋλωθεί η αντιύλη. Τα πράγματα γίνονται ακόμα πιο περίπλοκα, όταν οι επιστήμονες αναζητώντας τον τρόπο που τα σωματίδια επενεργούν μεταξύ τους, ανακαλύπτουν ότι τούτο γίνεται μέσω των «φορέων» δηλαδή των ενδιάμεσων σωματιδίων μεταξύ ύλης κι ενέργειας που τις φέρνουν σε επαφή. Για παράδειγμα το φωτόνιο είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, το γλοιόνιο συγκολά την τριαδική δομή των κουάρκ, το βαρυτόνιο είναι ο φορέας της βαρύτητας, το σωμάτιο W της ασθενούς δύναμης. Ένα απ’ αυτά τα σωματίδια είναι λοιπόν και το μποζόνιο που ο θεωρητικός φυσικός Χιγκς προέβλεψε την ύπαρξη του το 1964, γιατί  θεωρούσε ότι ένα τέτοιου είδους σωματίδιο θα πρέπει να υπήρξε κατά τη στιγμή της Δημιουργίας, ώστε αλληλεπιδρώντας με κάποια άλλα σωματίδια να τους προσέδωσε τη μάζα τους και να τα έκανε υλικά!(Αντίθετα άλλα σωματίδια που τρέχουν με την ταχύτητα του φωτός δεν έχουν μάζα).

«Γιατί πιστεύουμε στη Μεγάλη Έκρηξη» είναι ο τίτλος μιας υποενότητας που δίνει ο συγγραφέας στο δεύτερο κεφάλαιο του βιβλίου του. Οι επιστήμονες στην πολύ μεγάλη πλειονότητα τους πιστεύουν στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, ενώ είναι και λίγοι που την αμφισβητούν. (Σημειωτέον ότι ο όρος «Μεγάλη Έκρηξη» προήλθε το 1950 από ένα δημοσιογράφο του BBC, ο οποίος χρησιμοποίησε τη φράση αυτή σχολιάζοντας, μάλλον ειρωνικά, το συγκεκριμένο τρόπο δημιουργίας του Σύμπαντος, που κυκλοφορούσε ευρέως στην ανθρωπότητα τότε και την προκαλούσε. Εισηγητής της θεωρίας της έκρηξης θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί ο Βέλγος αστροφυσικός Λεμαίτρ, που το 1931 διατύπωσε μια παρεμφερή θεωρία αλλά κι άλλοι επιστήμονες συνετέλεσαν, ώστε να γίνει αυτή αποδεκτή).

Υπέρ της Μεγάλης Έκρηξης όμως συνηγορούν πολλά στοιχεία 1. Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας την οποία διατύπωσε ο Αϊνστάιν το 1916. Με μαθηματικές εξισώσεις ο μεγάλος φυσικός περιγράφει τη δομή του Σύμπαντος προβλέποντας τη σύγκλιση όλων των σημείων του χωρόχρονου σε μια μαθηματική «ανωμαλία», όπως την ονόμασε, η οποία ταυτίζεται με το σημείο μηδέν της Μεγάλης Έκρηξης. Κι είναι δραματικό, σχολιάζει ο συγγραφέας, ότι ο μεγαλοφυής Αϊνστάιν αρνούμενος φιλοσοφικά να δεχτεί τη διαστολή του Σύμπαντος εισήγαγε μια αυθαίρετη σταθερά στις εξισώσεις του κι έτσι απέκλεισε τη διαστολή.

2. Το 1929 όμως ο αστρονόμος Hubble έφτασε στην επαναστατική διαπίστωση ότι το Σύμπαν δεν είναι αμετάβλητο  -όπως πίστευαν για αιώνες οι άνθρωποι- αλλά ότι αλλάζει διαστελλόμενο δημιουργώντας έτσι καινούργιο χώρο γύρω του. Στη διαπίστωση αυτή έφτασε παρατηρώντας το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από τα αστέρια. Αν ένα αστέρι πλησιάζει τη Γη το χρώμα του φωτός μετατοπίζεται προς το κυανούν του φάσματος του, ενώ όταν απομακρύνεται μετατοπίζεται προς το ερυθρό. Παρατηρώντας λοιπόν από το τηλεσκόπιο του έφτασε στη διαπίστωση ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται και μάλιστα με ταχύτητα ανάλογη με την απόσταση τους! Όσο μακρύτερα βρίσκεται ένας γαλαξίας τόσο ταχύτερα απομακρύνεται. Από πού όμως απομακρύνονται οι γαλαξίες κι από πού μετριέται η απόσταση τους, αφού το Σύμπαν δεν έχει ένα κέντρο; Για να γίνει κατανοητή η απομάκρυνση των γαλαξιών, οι επιστήμονες παρομοιάζουν το διαστελλόμενο Σύμπαν με την επιφάνεια ενός μπαλονιού που φουσκώνει συνεχώς, στην επιφάνεια του οποίου είναι προσκολλημένοι οι γαλαξίες. Καθώς το μπαλόνι-Σύμπαν διαστέλλεται οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους, γιατί ο χώρος ανάμεσα τους μεγαλώνει. Κι όσο μακρύτερα βρίσκεται ένας γαλαξίας από τον άλλο τόσο γρηγορότερα απομακρύνεται (φαίνεται ότι απομακρύνεται). Το γεγονός της απομάκρυνσης των γαλαξιών οδηγεί αναπότρεπτα στην παραδοχή ότι κάποτε στο απώτατο παρελθόν οι γαλαξίες είχαν μια κοινή εκκίνηση κι ότι η ύλη και η ενέργεια από την οποία αποτελούνται ήταν κάποτε συγκεντρωμένα σ’ ένα σημείο που πρέπει να είχε άπειρη πυκνότητα και θερμότητα και το οποίο απετέλεσε την αρχή του παντός. Στο σημείο αυτό κάποια στιγμή που την υπολογίζουν γύρω στα 14 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, έγινε μια τρομακτική έκρηξη, το περιώνυμο Big Bang!

3. Επίσης υπάρχουν δυο σοβαρές πειραματικές ενδείξεις υπέρ της Μεγάλης Έκρηξης εκτός από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και τη Διαστολή του Σύμπαντος. Η τυχαία ανακάλυψη της ακτινοβολίας των μικροκυμάτων το 1965 από τους Penrias και Wilson, την οποία είχε προβλέψει 17 χρόνια προηγουμένως ο αστροφυσικός Gamov ορίζοντας μάλιστα και τη θερμοκρασία της στους 3 βαθμούς Κέλβιν. Ήταν μια  διάχυτη ακτινοβολία μικρού μήκους, που είχε εξωγαλαξιακή πρόελευση κι ερχόταν ομοιόμορφα από όλες τις διευθύνσεις, φαινόταν ανεξήγητη και η θερμοκρασία της ήταν 3 βαθμοί Κέλβιν. Έτσι επιβεβαιώθηκε και στην πράξη η ύπαρξη της φωτεινής ακτινοβολίας που ερχόταν από το απώτατο παρελθόν της εποχής της κοσμογονίας, όταν το φως αποδεσμεύτηκε από την ύλη κι άρχισε τη μοναχική περιπλάνηση του στο Σύμπαν!

4. Ακόμα το ποσοστό του ηλίου που παρήχθη τα πρώτα 15 λεπτά μετά την Έκρηξη –όταν οι ενεργειακές συνθήκες ήταν ευνοϊκές γι αυτήν την πυρηνική σύνθεση- υπολογίστηκε με βάση τους νόμους της πυρηνικής φυσικής κι ως εκ θαύματος οι υπολογισμοί αυτοί συμφωνούν με την πραγματική τιμή που ανευρίσκεται σήμερα στο Σύμπαν!

Αυτά τα βασικά στοιχεία αναφέρει ο συγγραφέας που συνηγορούν υπέρ της Μεγάλης Έκρηξης χωρίς βέβαια να τα εξαντλεί. Συγχρόνως στο ίδιο κεφάλαιο αναφέρει κάποια από  τα αναπάντητα ερωτήματα που αφήνει η θεωρία της Έκρηξης όπως το λεγόμενο «πρόβλημα του ορίζοντα» που σχετίζεται με την ομοιογένεια που παρατηρείται στο Σύμπαν από την κανονική κατανομή των γαλαξιών, κάτι που δεν συμβαδίζει με τη θεωρία της Έκρηξης. Επίσης η απουσία μαγνητικών μονοπόλων στο Σύμπαν δηλαδή μεμονωμένων πόλων βόρειων και νότιων μαγνητικών πόλων. Ο συγγραφέας επικαλείται μια παραλλαγή θεωρίας δηλαδή το πληθωριστικό μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης  για να απαντήσει στα ερωτήματα αυτά, όπου στη συνέχεια η ιδέα ενός πληθωριστικού σύμπαντος οδηγεί στην ιδέα να υπάρχουν κι άλλα Σύμπαν. Η Κοσμολογία και οι ενοποιητικές θεωρίες της εξάπτουν την φαντασία και τρελαίνουν το νου, γι αυτό ας αρκεστούμε σε όσα μπορούν να κατανοηθούν.

Ένα άλλο ερώτημα που τίθεται είναι, ποιο είναι το μέλλον του Σύμπαντος;

Το παρόν του Σύμπαντος προιοιωνίζεται το μέλλον του αναφέρει ο συγγραφέας, διότι όλα εξαρτώνται από την παρούσα πυκνότητα του Σύμπαντος δηλαδή αν αυτή είναι μικρότερη, μεγαλύτερη ή ίση από την ονομαζόμενη «κρίσιμη πυκνότητα», η οποία θεωρητικά υπολογίζεται σε 3 πρωτόνια ανά κυβικό μέτρο ή σε 5Χ10 στο μείον 30 gr/cm3

Αν η σημερινή πυκνότητα του είναι μικρότερη από την κρίσιμη πυκνότητα τότε η διαστολή θα συνεχισθεί επ’ άπειρον αλλά θα φτάσει κάποτε ο χρόνος που τ’ άστρα θα πεθάνουν και ό,τι απομείνει θα είναι μόνο οι μαύρες οπές που θα εκρήγνυνται ίσως  κατά καιρούς σε ακτινοβολία και ύλη.

Αν η σημερινή πυκνότητα είναι μεγαλύτερη της κρίσιμης τότε η διαστολή του σε 40 δισεκατομύρια χρόνια από τώρα θα σταματήσει και η βαρυτική έλξη θα υπερισχύσει οδηγώντας το Σύμπαν σε μια επιταχυνόμενη  συστολή. Το αν αυτό το κλειστό Σύμπαν οδηγηθεί ξανά σε μια καινούργια Μεγάλη Έκρηξη είναι παρακινδυνευμένο να το προβλέψουμε, διότι αγνοούμε την κατάσταση της ύλης στα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά την Έκρηξη δηλαδή στη φάση της κβαντικής βαρύτητας.

Αν η σημερινή πυκνότητα είναι ίση με την κρίσιμη –περίπτωση με ελάχιστη στατιστική πιθανότητα αλλά με ισχυρότατη θεωρητική υποστήριξη- τότε  το Σύμπαν είναι επίπεδο κι άπειρης διάρκειας θα είναι και η ζωή του.

Από τις μέχρι τώρα αστρονομικές παρατηρήσεις η πυκνότητα υπολογίζεται πολύ μικρότερη από την κρίσιμη, οπότε το Σύμπαν φαίνεται να παραμένει ανοιχτό και η διαστολή να συνεχίζεται.Υπάρχουν όμως διάφορες πιθανότητες τα πράγματα να εξελιχτούν αντίθετα, αν ανιχτευτεί μια αφανής ύλη, εκτός από την ορατή, όπως η λεγόμενη «σκοτεινή ύλη» σαν αυτή που υποθέτουν ότι περιβάλλει τους γαλαξίες σαν φωτοστέφανο ή αν η συνολική μάζα των απείρων νετρίνων αλλάζει την πυκνότητα του Σύμπαντος... τελικά η προτίμηση των επιστημόνων στρέφεται στην εκδοχή ενός κλειστού Σύμπαντος σε αέναους επαναλαμβανόμενους κύκλους, γιατί η εκδοχή αυτή έχει μια αναμφισβήτητη αισθητική και φιλοσοφική ομορφιά λύνοντας έτσι και το πρόβλημα της δημιουργίας του Κόσμου στο χρόνο!

Γ. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

Η πρώτη φάση της Δημιουργίας έχει τελειώσει με το σχηματισμό των πρωταρχικών  ατόμων μόνο του υδρογόνου και του ηλίου και την αποδέσμευση του φωτός από την ύλη. Ένα τεράστιο νέφος υδρογόνου και ηλίου είναι το Σύμπαν, ώσπου από το νέφος αυτό υπό την επίδραση της βαρύτητας(βαρυτικής έλξης) –οι λεπτομέρειες ακόμα και σήμερα αποτελούν άλυτο πρόβλημα- σχηματίζονται οι πρωτογαλαξίες μετά από 3 δισεκατομύρια χρόνια. Οι πρωτογαλαξίες ή κβάσαρ είναι συμπυκνώσεις ύλης διάσπαρτες μέσα στο πρωτογενές συμπαντικό νέφος που αποτελούν κέντρο έλξης για τη συμπαντική ύλη. Μερικά δισεκατομύρια χρόνια αργότερα μέσα σε κάθε πρωτογαλαξία σχηματίζονται νέες συμπυκνώσεις ύλης που είναι οι πρόγονοι των αστεριών. Ο δικός μας γαλαξίας σχηματίστηκε 7 δισεκατομύρια έτη μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, περιλαμβάνει 200 τουλάχιστον δισεκατομύρια άστρα, απ’ τα οποία 3.000 περίπου είναι ορατά δια γυμνού οφθαλμού κι έχει διάμετρο 100.000 έτη φωτός και πάχος 2.000 έτη φωτός!

Τα αστέρια  αποτελούν τη βασική μονάδα του Σύμπαντος και είναι ήλιοι παρόμοιοι με τον δικό μας και συνίστανται κατά 75% του βάρους τους από υδρογόνο, 23% από ήλιο και το υπόλοιπο 2% από βαρύτερα στοιχεία του περιοδικού μας συστήματος οξυγόνο, άνθρακα, σίδηρο. «Η βαρύτητα είναι η δύναμη που γέννησε τ’ αστέρια προκαλώντας συμπυκνώσεις ύλης αλλά και η δύναμη που απειλεί στο τέλος να τα συνθλίψει. Το αστέρι αμύνεται σ’ αυτή τη βαρυτική σύνθλιψη καίγοντας στο εσωτερικό του τεράστιες ποσότητες από το άφθονο υδρογόνο που έχει, το οποίο μετατρέπεται στο στοιχείο ήλιο παράγοντας άφθονη ενέργεια οι πιέσεις της οποίας συγκρατούν τη βαρυτική σύνθλιψη» μας πληροφορεί ο συγγραφέας. Σ’ αυτές τις πυρηνικές αντιδράσεις οφείλεται το φως και η θερμότητα που εκπέμπουν τα αστέρια με τη μορφή ακτινοβολίας κι αποτελεί διακριτικό γνώρισμα των αστεριών κι αυτό άργησαν πολύ οι επιστήμονες να το καταλάβουν. Σε αντίθεση με τα αστέρια –ήλιους οι πλανήτες είναι ετερόφωτοι και η λαμπρότητα τους οφείλεται στους ήλιους που βρίσκονται κοντά τους και με τους οποίους αποτελούν πλανητικό σύστημα περιστρεφόμενοι γύρω τους.

 Τ’ αστέρια γεννιούνται και πεθαίνουν! Η μια γενιά διαδέχεται την άλλη, όσο υπάρχει ύλη στο πρωτογενές συμπαντικό νέφος. Τα νεογέννητα άστρα συνήθως εμφανίζονται σε σμήνη που διαχωρίζονται μεγαλώνοντας. Στην περίοδο της ωριμότητας τους που είναι πολύ μακρά –αυτήν διανύει τώρα ο δικός ήλιος κι υπολογίζεται σε 5 δισεκατομύρια χρόνια έχοντας ακόμα άλλα τόσα- τ’ αστέρια γίνονται πολύ θερμά και φωτεινά λόγω των πυρηνικών καύσεων του υδρογόνου τους. Το υδρογόνο τους όμως κάποτε εξαντλείται μετατρεπόμενο σε ήλιο, το οποίο κι αυτό κάποτε εξαντλείται μετατρεπόμενο σε ένα νέο στοιχείο -που δημιουργείται από την ένωση 3 πυρήνων ηλίου- τον άνθρακα. Κι αρχίζει κάποτε το προστάδιο του θανάτου τους. Η βαρυτική σύνθλιψη, καθώς προχωρά συστέλλει το αστέρι, ανεβάζει τρομερά τη θερμοκρασία του, προκαλώντας όλο και πιο περίπλοκες πυρηνικές-χημικές αντιδράσεις με αποτέλεσμα την εμφάνιση νέων στοιχείων του οξυγόνου, μαγνησίου πυριτίου. Στην απελπισμένη άμυνα τους ενάντια στη βαρύτητα τ’ αστέρια αρχίζουν να καίνε όλα τα στοιχεία που παρήχθησαν το ένα μετά το άλλο μέχρι να εξαντληθούν τα πυρηνικά τους καύσιμα παράγοντας έτσι άφθονη ενέργεια. «Αυτές οι πυρηνικές καύσεις των αστέρων οδηγούν στη σύνθεση πολύπλοκων πυρήνων που αποτελούν ένα ακόμα βήμα στην οργάνωση της ύλης» όποια στοιχεία του περιοδικού συστήματος δεν δημιουργήθηκαν με τη Μεγάλη Έκρηξη γεννιούνται τώρα στο εσωτερικό των αστέρων, και η ανόργανη ύλη εμφανίζεται σιγά-σιγά με νέες μορφές!

      Το είδος του θανάτου τους  διαφέρει κι εξαρτάται από την ολική μάζα του αστεριού. Υπάρχουν τρεις κατηγορίες αστρικών «πτωμάτων», οι λευκοί νάνοι, οι αστέρες νετρονίων και οι μαύρες οπές.

Οι λευκοί νάνοι έχουν περίπου το μέγεθος της Γης αλλά πυκνότητα πολλαπλάσια. Ένα βώλος από το «έδαφος» τους θα ζύγιζε 50 τόνους.  Αν η μάζα του αστεριού είναι  μικρότερη απ’ αυτήν του Ήλιου μας, τότε το αστέρι καταλήγει σε λευκό νάνο, που ονομάζεται έτσι από το μικρό του μέγεθος, και το λευκό φως που εκπέμπει μέχρι να σβήσει πλήρως η λευκή του λαμπρότητα και να γίνει ένας νάνος σκοτεινός, ψυχρός κι αόρατος κι έτσι να περιφέρεται στο Σύμπαν. Στους λευκούς νάνους η βαρυτική σύνθλιψη δεν φτάνει μέχρι τέρμα δηλαδή στην έκρηξη του αστέρα, διότι η σύνθλιψη εμποδίζεται από την πίεση των ηλεκτρονίων, αφού δυο ηλεκτρόνια δεν μπορούν να συμπιεστούν στην ίδια περιοχή του χώρου “απαγορευτική αρχή του Pauli”

Αν η μάζα του αστεριού είναι δύο με τρεις φορές μεγαλύτερη απ’ αυτήν του Ήλιου τότε αυτός γίνεται ένας αστέρας νετρονίων. Η βαρυτική σύνθλιψη οδηγεί την ύλη του σε μια ιδιόμορφη κατάσταση. Οι πυρήνες των ατόμων αρχίζουν να εφάπτονται μεταξύ τους, τα ηλεκτρόνια συμπιέζονται και  απ’ την αλληλεπίδραση αυτών τα πρωτόνια των πυρήνων μετατρέπονται σε νετρόνια. Ο αστέρας διαθέτει στο εξής έναν γιγαντιαίο πυρήνα από νετρόνια, έχει ακτίνα 10-20 χιλιόμετρα, ζυγίζει εκατομμύρια φορές όσο η Γη, περιστρέφεται με ιλλιγιώδη ταχύτητα από 30 μέχρι και 3.000 στροφές το δευτερόλεπτο κι εκπέμπει δέσμη ραδιοκυμάτων (pulsars), η οποία έκανε γνωστή στους επιστήμονες στη Γη και την ύπαρξη τους το 1967 δημιουργώντας την εντύπωση στην αρχή μήπως έχουμε μηνύματα εξωγήινα.

Οι αστέρες που έχουν μάζα πολύ μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας καταρρέουν ολοκληρωτικά δηλαδή εκρήγνυνται με λαμπρότητα κι εκτοξεύουν ένα μεγάλο μέρος της ύλης τους στο διάστημα. Αυτές οι περίλαμπρες εκρήξεις, που είναι λαμπρότερες από ένα δισεκατομμύριο ήλιους είναι οι λεγόμενοι υπερκαινοφανείς ή supernova και είναι ορατές ακόμα κι αν συμβαίνουν σε άλλους γαλαξίες και διατηρούν τη λαμπρότητα τους για μερικούς μήνες κι ύστερα σβήνουν. Τέτοια έκρηξη supernova έγινε αντιληπτή στη Γη στις 24 Φεβρουαρίου 1987, έλαβε χώρα στο Νέφος του Μαγελάνου 160.000 έτη φωτός απόσταση από τη Γη κι έλαμπε μέχρι τα μέσα Ιουνίου!  Η εκτόξευση της ύλης από τον υπερκαινοφανή στο διάστημα  δεν πάει χαμένη. Αναμιγνύεται με το αρχέγονο συμπαντικό ρευστό, νέες σύνθετες πυρηνικές αντιδράσεις είναι δυνατές τώρα κι έτσι κι άλλα βαρύτερα στοιχεία, όπως ο άργυρος, ο χρυσός, το ουράνιο εμφανίζονται για πρώτη φορά. Συνεπώς τα αστέρια δεύτερης γενιάς που σχηματίζονται από αυτό το κοσμικό ρευστό θα περιέχουν κι αυτά τα βαρύτερα στοιχεία. Ο Ήλιος μας πρέπει να είναι αστέρι δεύτερης γενιάς, αφού η Γη που αποσπάστηκε απ’ αυτόν περιέχει αυτά τα βαρύτερα στοιχεία στο έδαφος της στους ωκεανούς, στην ατμόσφαιρα, στους ζωντανούς οργανισμούς. Κι είναι συγκλονιστική η σκέψη ότι το χρυσό κόσμημα που φοράμε, ο φώσφορος των ψαριών, ο άνθρακας αλλά και πρωτογενή υλικά -το οξυγόνο, ο σίδηρος, το ασβέστιο- που συνιστούν το ανθρώπινο σώμα είναι προϊόντα επίμονης αστρικής κατεργασίας, γράφει χαρακτηριστικά ο συγγραφέας. «είμαστε φτιαγμένοι από αστερόσκονη και τη ζωή μας οφείλουμε στο θάνατο κάποιου άστρου».

Μετά την εκτόξευση της ύλης  του υπερκαινοφανούς στο διάστημα κάποιο κατάλοιπο του πυρήνα του απομένει, το οποίο έχει τρεις προοπτικές: να καταλήξει λευκός νάνος ή αστέρας νετρονίων ή μαύρη οπή. Για τα δυο πρώτα μιλήσαμε. Η μαύρη οπή,  γνωστή ως μαύρη  τρύπα είναι η παντελής κατάρρευση της ύλης. Οταν ο εναπομείνας πυρήνας του υπερκαινοφανούς έχει μάζα τόση που δεν του επιτρέπει να εξελιχτεί ούτε σε λευκό νάνο, ούτε σε αστέρα νετρονίων τότε η βαρυτική σύνθλιψη προχωρά ως το τέρμα εξαφανίζοντας τελείως την ύλη! Οι μαύρες οπές είναι μικρές σε όγκο –αν η Γη κατέληγε σε μαύρη οπή το μέγεθος της θα ήταν σαν μια ασπιρίνη- δεν ταξιδεύουν στο διάστημα και καταπίνουν, ρουφούν την ύλη που θα προσεγγίσει τον ορίζοντα τους ακόμα και το φως. Η γνώση για τις μαύρες οπές προέρχεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, όπου ο Αϊνστάιν τις είχε προβλέψει ως το «σημείο ανωμαλίας», όπου ο χώρος κι ο χρόνος δεν υπάρχουν, η ύλη στο κέντρο της οπής έχει άπειρη πυκνότητα καθώς κι η ισχύς της βαρυτικής έλξης της είναι επίσης άπειρη. Στην πράξη οι μαύρες οπές ανιχνεύονται έμμεσα από τα ισχυρότατα βαρυτικά πεδία που παρατηρούνται στη γειτονιά τους. Μια μαύρη οπή έχει εντοπιστεί στο κέντρο του Γαλαξία μας, άλλη στον αστερισμό του Κύκνου 10.000 έτη φωτός από μας, ενώ ο Hawking υποθέτει πως το Σύμπαν είναι διάσπαρτο από μαύρες οπές, που έχουν μάζα όσο ένα μεγάλο βουνό και μέγεθος όσο ο πυρήνας ενός ατόμου! Και κλείνουμε το αινιγματικό αυτό θέμα με τα λόγια του συγγραφέα «ότι η ιδιόμορφη αυτή ανωμαλία έχει το ανάλογο της  με το σημείο μηδέν της Μεγάλης Έκρηξης. Πιθανόν να είναι η ακραία μορφή του απρόσιτου κι άγνωστου, η ακατανόητη σύμπτωση των ιδιοτήτων της δημιουργίας και της καταστροφής».

Δ. Η ΓΕΝΕΣΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ  

Η ζωή είναι το ανώτερο στάδιο στην οργάνωση της ύλης κι εμφανίστηκε σχετικά πρόσφατα, όταν είχε διαμορφωθεί πάνω στον πλανήτη Γη το κατάλληλο περιβάλλον (ατμόσφαιρα, θερμοκρασία, φως....) για την εμφάνιση της. Πρώτα απ’ όλα διαμορφώθηκε το πλανητικό μας σύστημα κι ύστερα ο πλανήτης Γη γίνεται πρόσφορος να δημιουργήσει και φιλοξενήσει τη ζωή. Από μια στροβιλιζόμενη μάζα αερίων και σκόνης σιγά-σιγά η Γη στερεοποιείται αποκτώντας εξωτερικά το στέρεο φλοιό της κι εσώτερα το μανδύα της που είναι στερεός αλλά περιέχει και θυλάκους με παχύρευστο θερμό μάγμα στο οποίο οφείλονται η ηφαιστειακή δράση. Ο φλοιός της Γης διαχωρίζεται σε τεκτονικές πλάκες που κινούνται αργά είτε συγκρουόμενες μεταξύ τους είτε αποχωριζόμενες. Από τις μετακινήσεις των τεκτονικών πλακών δημιουργήθηκαν οι ήπειροι, οι ωκεανοί, τα βουνά, τα ποτάμια, η ανεξάντλητη ποικιλία κι ομορφιά του ανάγλυφου της Γης κι εν μέρει του κλίματος. Η δηλητηριώδης ατμόσφαιρα της σιγά-σιγά αλλάζει. Για τρία τουλάχιστον δισεκατομύρια χρόνια βιολογικές δραστηριότητες, όπως είναι η φωτοσύνθεση απελευθερώνουν οξυγόνο που εμπλουτίζει την ατμόσφαιρα ενώ με τη μοριακή σύνθεση τριων ατόμων οξυγόνου σχηματίζεται το όζον που απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία και προστατεύει τη Γη. Οι ωκεανοί διαλύουν το δηλητηριώδες διοξείδιο του άνθρακα και το δεσμεύουν στους ασβεστολιθικούς ή μαρμαρώδεις σχηματισμούς τους.

«Η ζωή εμφανίζεται με μια θαυμαστή πολυπλοκότητα. Οι ιδιότητες της ζωής: να αναπαράγεται, να αναπτύσσεται, να αυτοπροστατεύεται και να κινείται, καθιστούν τη ζωή φαινόμενο ποιοτικά διαφορετικό απ’ την ανόργανη ύλη. Δεν γεννηθήκαμε χθές. Η ύπαρξη μας ξεκινάει μέσα απ’ την αστραποβόλα έκρηξη που γέννησε το Σύμπαν, συνεχίζεται μεσ’ στη φλογισμένη καρδιά των άστρων, μέσα στα αχανή μεσοαστρικά διαστήματα, μέσα στον πρωτόγονο ωκεανό της Γης, στην επιφάνεια των ηπείρων. Ολόκληρο το Σύμπαν είναι το κουκούλι μας» γράφει με ποιητική γλώσσα ο αστροφυσικός H. Reeves.

Το να περιγραφεί το φαινόμενο της ζωής απαιτεί τη συνεργασία πολλών επιστημών  κι εδώ ο συγγραφέας με επίγνωση της δυσκολίας αυτής παρουσιάζει την επικρατούσα άποψη στην επιστημονική κοινότητα. Εν αρχή δημιουργήθηκαν τα αμινοξέα δηλαδή χημικές ενώσεις που ανευρίσκονται στη δομή των βιολογικών οργανισμών. «Από τα αμινοξέα ως το κύτταρο –που αποτελεί τη βασική μονάδα της ζωής- ο δρόμος είναι μακρύς και δαιδαλώδης. Το κύτταρο αποτελείται από  από μια αξιοθαύμαστη σύνθεση ενός δισεκατομμυρίου μορίων, διατεταγμένων σε πολύπλοκες δομές». Στο ανθρώπινο σώμα υπάρχουν 200 ποικιλίες κυττάρων, που η καθεμιά έχει μια ειδική λειτουργία. Άλλα συνιστούν το δέρμα, άλλα τα οστά, κάποια ως αιμοσφαίρια κολυμπούν στο αίμα κλπ.

Στον πυρήνα κάθε κυττάρου ευρίσκονται τα γονίδια στα οποία είναι καταγεγραμμένες οι πληροφορίες για τη χημική πολυπλοκότητα και τις λειτουργίες κάθε κυττάρου. Η καταγραφή αυτή γίνεται με ένα «αλφάβητο» 4 γραμμάτων= πολύπλοκων μορίων, των νουκλεοτιδίων όπως λέγονται, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους σ’ όλο και πιο πολύπλοκα μόρια=τις λέξεις για να καταλήξουν σε  δυο πανομοιότητες αντικριστές αλυσίδες μορίων=τις προτάσεις, που περιπλέκονται μεταξύ τους σε μια διπλή έλικα, σαν μια στριφογυριστή σκάλα δίνοντας μας έτσι το τελικό κείμενο που δεν είναι άλλο από το πολυσυζητημενο DNA. Κάθε κύτταρο αποτελείται από από 3 δισεκατομμύρια νουκλεοτίδια των 4 γραμμάτων, οπότε οι διάφοροι τρόποι που μπορούν να συνδυαστούν αυτά τα νουκλεοτίδια είναι ανεξάντλητοι, αφού αντιστοιχούν σ’ όλους τους δυνατούς συνδυασμούς γραμμάτων. Οι βιολόγοι δεν έχουν δώσει οριστική απάντηση για την ικανότητα των μορίων του DNA να αντιγράφονται σχηματίζοντας τη γνωστή διπλή αντικριστή αλυσίδα τους και να μεταφράζονται από τη γλώσσα των νουκλεοτιδίων στη γλώσσα των αμινοξέων τα οποία σχηματίζουν τις πρωτεϊνες κι άρα τις σωματικές δομές. Κάποιοι μάλιστα κάνουν υποθέσεις ακόμα και για εξωγήϊνη προέλευση της ζωής.  

Μερικές φορές συμβαίνει όμως η αντιγραφή μορίων να μην είναι ακριβής αλλά κάποια μόρια να διαφέρουν από τα αρχικά. Το λάθος αυτό της φύσης αποκαλείται μετάλλαξη και γίνεται στο όνομα της φυσικής επιλογής, διότι η ζώσα ύλη προσαρμόζεται για να επιβιώσει στις νέες συνθήκες που δημιουργούνται κάθε φορά. Έτσι η ζωή εξελίσσεται απ’ τους μονοκύτταρους οργανισμούς στους πολυκύτταρους συγχρόνως με τις αλλαγές στη σύσταση της ατμόσφαιρας. Απ’ το μικρόβιο στη χλωροφύκη, μετά στη μέδουσα τον πρώτο πολυκύτταρο οργανισμό, και μετά στους ιχθύς που εμφανίστηκαν πριν 500.000.000 χρόνια. Πριν 300.000.000 χρόνια συμβαίνει η δραματική έξοδος της ζωής από τα ύδατα στην ξηρά κι εμφανίζονται τα ερπετά -απόγονοι κάποιων αμφίβιων- και καταλαμβάνουν κάθε γωνιά του πλανήτη με κυρίαρχους τους δεινόσαυρους. Οι δεινόσαυροι έζησαν πάρα πολλά χρόνια 100.000.000 κι εξαφανίστηκαν ξαφνικά, επιτρέποντας πια στα θηλαστικά να αναπτυχθούν. Η βιολογική εξέλιξη προχωρά προς την κορυφαία πράξη της, την εμφάνιση του ανθρώπου!

«Το ποιος, που και πότε μπορεί να διεκδικήσει τον τίτλο του πρώτου ανθρώπου παραμένει ένα ζήτημα με μεγάλη ασάφεια» αναφέρει ο συγγραφέας. Ο αυστραλοπίθηκος έζησε πριν 2.000.000 χρόνια κι ήταν ένας ενδιάμεσος τύπος ανθρώπου και πιθήκου, ο homo erectus έζησε πριν 1.000.000 χρόνια, ο άνθρωπος του Νεαντερντάλ πριν μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια και χρησιμοποιούσε πέτρινα εργαλεία. Ο σημερινός άνθρωπος αυτοπροσαγόρευσε το είδος του με την προσωνυμία homo sapiens για αυτήν τη δυνατότητα του να μπορεί να σκέπτεται. Η ιδιαιτερότητα του ανθρώπου οφείλεται στην ποιότητα και στην ανάπτυξη του νευρικού του συστήματος και του εγκεφάλου του, στο οποίο συνεργάζονται 10 δισεκατομύρια κύτταρα νευρικά. Ο συνδυασμός της επιδεξιότητας των χεριών του, της τρισδιάστατης όρασης και της αμφίδρομης επικοινωνίας με το περιβάλλον του τον διαφοροποιεί από τ’ άλλα ζώα. Αξιοπρόσεκτη είναι η διάκριση που κάνει ο συγγραφέας ανάμεσα στη βιολογική εξέλιξη του ανθρώπου και την πολιτιστική του εξέλιξη. Ενώ η βιολογική εξέλιξη του ανθρώπου από τον αυστραλοπίθηκο ως το homo sapiens κράτησε κοντά 2.000.000 χρόνια, η πολιτιστική του εξέλιξη έγινε πολύ πιο γρήγορα κι οδήγησε απ’ τις άγριες φυλές στον σημερινό άνθρωπο. Δεν είναι πλέον οι γενετικές ιδιότητες που κληρονομούνται από άνθρωπο σε άνθρωπο αλλά χάρη στον εγκέφαλο και ειδικότερα μέσω της μνήμης και της γλώσσας κληρονομούνται οι εμπειρίες και οι παραδόσεις από γενιά σε γενιά.

Ο ανθρώπινος πολιτισμός άρχισε πριν 10.000 χρόνια περίπου, όταν ο νομάς-τροφοσυλλέκτης μετεξελίχτηκε σε γεωργό. Τότε συμβαίνει κάτι πολύ σημαντικό, ένα διανοητικό άλμα για τον άνθρωπο ότι δηλαδή μπορεί να κυριαρχήσει πάνω στο περιβάλλον του, άλμα που τον οδηγεί σε τεχνολογικές επινοήσεις, όπως την κατασκευή του τροχού, του σκοινιού, των αγγείων, της κατεργασίας των μετάλλων κι αργότερα της γραφής και των επιστημών μέχρι τη ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας σήμερα. Είναι μια κατάκτηση του ανθρώπου ποιοτική και ποσοτική, αφού κατακτά όλο και πολυπλοκότερα  κι όλο και περισσότερα επίπεδα γνώσεων! Τέλος η ύπαρξη της συνείδησης του εαυτού μας και του Όλου, της συνείδησης που αναζητά την αλήθεια, που θαυμάζει την ομορφιά, που θέτει φιλοσοφικά ερωτήματα, που συνδέει τον εαυτό μας με τον κόσμο,  είναι ένα φαινόμενο αγνώστου προελεύσεως και μηχανισμού. Ο εξέχων φυσικός R. Penrose τονίζει «η συνείδηση είναι ένα τόσο σπουδαίο φαινόμενο που αδυνατώ να πιστέψω ότι εμφανίζεται τυχαία [...] μπορεί να ισχυριστεί κανείς ότι ένα Σύμπαν κυβερνώμενο από νόμους που δεν επιτρέπουν την συνείδηση (την ύπαρξη της συνείδησης) δεν αποτελεί καθόλου Σύμπαν».

Κι ο συγγραφέας για να τονίσει το ρόλο της συνείδησης φέρνει ένα παράδειγμα που μόνο η συνείδηση μπορεί να το κάνει δηλαδή να έχει επίγνωση της μακρότατης ιστορίας του πλανήτη Γή και να την ανακεφαλαιώνει αντιστοιχώντας τη με ένα ημερολογιακό έτος. Αν στη 1^η Ιανουαρίου δημιουργείται η Γη μέχρι και το Μάρτιο η Γη από μια σφαίρα αερίων στερεοποείται. Από τον Απρίλιο ως τα μέσα Νοέμβρη γεωλογικές ανακατατάξεις ταράσσουν τον πλανήτη και διαμορφώνονται οι ήπειροι με το ανάγλυφο τους και η ατμόσφαιρα. Μέσα Νοέμβρη ως μέσα Δεκέμβρη η ζωή κυριαρχεί στους ωκεανούς κι εξέρχεται και στην ξηρά. Αν η 31^η Δεκεμβρίου είναι το σήμερα, μία εβδομάδα πριν κυριαρχούν οι δεινόσαυροι, πριν λίγες ώρες εμφανίστηκε ο αυστραλοπίθηκος και πριν μια ώρα ο homo sapiens!

Η ανθρωπική αρχή απαντά στο ερώτημα, αν υπάρχει σκοπιμότητα στο Σύμπαν. Η Δημιουργία του Σύμπαντος δεν φαίνεται να έχει κάποιο προφανή σκοπό κι ο πολύπλοκος μηχανισμός του φαίνεται να λειτουργεί ερήμην του ανθρώπου. Η προσεκτική όμως μελέτη και παρατήρηση του αποκαλύπτει πιθανόν κάποια κρυμμένη σκοπιμότητα, Υπάρχει μια σειρά αξιοσημείωτων συμπτώσεων ως προς τα μεγέθη. Η ανθρώπινη κλίμακα συμπίπτει περίπου με τον γεωμετρικό μέσο όρο της αστρονομικής και της πυρηνικής κλίμακας. Ο άνθρωπος δηλαδή βρίσκεται στο μέσον της τεράστιας κλίμακας που συνδέει με κατάλληλο τρόπο τον μικρόκοσμο με τον μεγάκοσμο! Η ανθρωπική αρχή πιστεύει ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε για να υπάρξει ανθρώπινη ζωή ή αλλιώς ότι η ύπαρξη του ανθρώπου προϋποθέτει ένα συγκεκριμένο Σύμπαν, από τα πολλά δυνατά ίσως. Με άλλα λόγια στη μακραίωνη εξέλιξη του Σύμπαντος δεν δημιουργήθηκαν τυχαία οι φυσικοί νόμοι και οι φυσικές σταθερές που το διέπουν, αλλά επιλέγησαν αυτά που ήταν κατάλληλα για να υπάρξει ανθρώπινη ζωή! Αν και υπάρχουν διάφορες παραλλαγές της ανθρωπικής αρχής, αυτή πέρα από το επιστημονικό ενδιαφέρον της προσφέρει και μια ηθική δικαίωση στον άνθρωπο, διότι τον ανασύρει από την ασημαντότητα και τον τοποθετεί σε περίοπτη θέση χωρίς να διεκδικεί την αποκλειστικότητα!

Ο συγγραφέας τελειώνοντας κάνει μια μικρή αναφορά στην πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής πιστεύοντας στη δυνατότητα ύπαρξης της και παρουσιάζει τις υποθέσεις για την απουσία επικοινωνίας της με τη Γη. Τα δικά μας σήματα επικοινωνίας άρχισαν να στέλνονται στο διάστημα πριν λίγες δεκαετίες έχοντας καλύψει μια απόσταση 50 έτη φωτός μόνο. Οι εξωγήινοι, αν υπάρχουν κι εκπέμπουν σήματα, ποια κατεύθυνση του αχανούς Σύμπαντος πρέπει να ερευνήσουν τα ραδιοτηλεσκόπια μας για να τους ακούσουν; Υπολογίζεται ότι αν 1.000.000 άλλοι πολιτισμοί αυτή τη στιγμή προσπαθούν να επικοινωνήσουν μαζί μας αντιστοιχεί σε ένα αστέρι ανάμεσα σε 100.000 υποψηφίους άξιους ακροάσεως. Πάντως στις ΗΠΑ υπάρχει σήμερα ένα αποκλειστικό  πρόγραμμα αφιερωμένο στην ύπαρξη εξωγήινης ζωής.  Υπάρχει όμως μια άλλη πιο απαισιόδοξη υπόθεση. Μπορεί να υπήρξαν πολιτισμοί και να εξαφανίστηκαν κάτω από το βάρος των ανομημάτων τους. Άν η ανάπτυξη της τεχνολογίας αποτελεί μονόδρομο για το ανθρώπινο είδος και για κάθε πολιτισμό που άνθησε ίσως στο Σύμπαν, τότε η στρεβλή της ανάπτυξη με τα πυρηνικά, και τη μόλυνση του περιβάλλοντος να αυτοαναίρεσαν την ίδια τη ζωή, κι αυτή η κατάσταση να επαναλαμβάνεται στο Σύμπαν, ώστε ο «κόσμος μας αυτός ο μικρός κι ο μέγας» να αποτελεί μια ασήμαντη στιγμή στην ατέλειωτη διαδοχή πολιτισμών του Σύμπαντος.

Κλείνοντας ο συγγραφέας επισείει τις ευθύνες του σύγχρονου ανθρώπου, ο οποίος βρίσκεται στο μεταίχμιο μεταξύ σωτηρίας ή καταστροφής της ζωής πάνω στον πλανήτη, η οποία δημιουργήθηκε μέσα από τόσο πολύπλοκες και μακροχρόνιες διαδικασίες. Απαριθμεί τους σύγχρονους εφιάλτες της «θεότητας» Γαίας: την πυρηνική απειλή που μπορεί να φέρει τη βιβλική καταστροφή δηλητηριάζοντας με ραδιενέργεια τα πάντα, τον αέρα που αναπνέουμε, το νερό που πίνουμε, τις τροφές που τρώμε, κι αρνείται την πυρηνική ενέργεια που τη θεωρεί ύβριν γιατί είναι έξω από το Μέτρο της ζωής. Ο υπερπληθυσμός της Γης, ο οποίος σήμερα αν και δεν είναι τόσο ανησυχητικός, στο μέλλον μπορεί να γίνει πραγματική απειλή, αν συνεχιστεί να αυξάνεται με τον ίδιο ρυθμό του 2%, φτάνοντας στην έλλειψη ζωτικού χώρου του και κατά συνέπεια στην εξαφάνιση πρώτων υλών και στην εμφάνιση κοινωνικών εντάσεων και πολέμων. Η ενεργειακή κρίση και το οικολογικό πρόβλημα που δημιουργείται (φαινόμενο θερμοκηπίου, αλλαγή στη σύσταση της ατμόσφαιρας, τρύπα του όζοντος, ασφυξία στις θάλασσες και τη στεριά...) κάνουν επιτακτική τη χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που δεν θα μολύνουν το περιβάλλον.

«Ο πολιτισμός είναι και μια πρόταση προς το μέλλον»  και χρειάζεται επανατοποθέτηση της έννοιας της προόδου. «Δεν είναι έργο της επιστήμης να κληρονομήσει τη Γη αλλά να κληρονομήσει την ηθική φαντασία.  Χωρίς αυτήν, ο άνθρωπος, τα πιστεύω και η επιστήμη θα αφανιστούν όλα μαζί»!

                                                                                      Σούλη Αγγελική

                                                                                     Ζάκυνθος 26-9-2012