Η θεωρία της μεγάλης έκρηξης: Φιλοσοφικά ερωτήματα

Η θεωρία της μεγάλης έκρηξης: Φιλοσοφικά ερωτήματα

21 Δεκεμβρίου 2012

Επιστήμες / Φιλοσοφία    Κωνσταντίνος Καλαχάνης

Το ερώτημα για την προέλευση του Σύμπαντος κατέχει κεντρική θέση στην ανθρώπινη διανόηση από την αρχαιότητα μέχρι και τις μέρες μας. Στο παρόν άρθρο θα εξετάσουμε συνοπτικά την θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης  (Big Bang Theory) από την οποία πιστεύεται ότι προήλθε το ορατό μας Σύμπαν, αλλά και τα φιλοσοφικά ερωτήματα της προεκτάσεις, βασιζόμενοι στην χριστιανική θεωρία περί της εκ μη όντος προελεύσεως του κόσμου.

Στην αρχαία Ελλάδα υπήρξαν εμπνευσμένοι μύστες όπως ο Ορφέας, οι οποίοι με συμβολικό τρόπο επεχείρησαν να εξηγήσουν την πρόελευση του κόσμου και των όντων. Ακολούθως οι Προσωκρατικοί φιλόσοφοι, οι οποίοι πρώτοι θεμελίωσαν την επιστημονική σκέψη, ανεζήτησαν τις αιτίες των φυσικών φαινομένων αποδίδοντάς τις όχι σε υπερκόσμιες δυνάμεις, αλλά σε φυσικούς νόμους που υπόκεινται στην ανθρώπινη έρευνα. Αργότερα βέβαια, η πλατωνική, η αριστοτελική και ακολούθως η χριστιανική σκέψη εμπλούτισαν την φιλοσοφική και επιστημονική έρευνα με σπουδαίες θεωρίες, η αξία των οποίων αναγνωρίζεται μέχρι σήμερα.

Η σύγχρονη κοσμολογία ωστόσο έχει σημειώσει τεράστια πρόοδο χάρη στην ανάπτυξη επιμέρους κλάδων της όπως η παρατηρησιακή αστρονομία, η κβαντομηχανική, η θεωρητική φυσική και τα μαθηματικά, ενώ στο επιστημονικό οπλοστάσιο έχουν προστεθεί σημαντικά επιτεύγματα όπως διαστημικά τηλεσκόπια (Hubble, Spitzer Space Telescope-SST, Chandra), αλλά και επιταχυντές σωματιδίων.

Η Μεγάλη Έκρηξη

Αναμφισβήτητα μία από τις μεγαλύτερες επιστημονικές κατακτήσεις όλων των εποχών υπήρξε η διατύπωση από τον Αϊνστάϊν αρχικά της θεωρίας της Ειδικής Σχετικότητας και ακολούθως της Γενικής Σχετικότητας.

Εξελίσσοντας ωστόσο τις εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας, παρατήρησε ότι τον οδηγούσαν σε ένα Σύμπαν κυρίαρχο ρόλο στο οποίο διαδραμάτιζε η βαρύτητα. Τα παρατηρησιακά δεδομένα όμως έδειχναν ότι σε αυτήν την περίπτωση το Σύμπαν θα έπρεπε να καταρρεύσει στον εαυτό του λόγω της κολοσσιαίας βαρύτητας. Για να εξηγήσει αυτό το «παράδοξο», προσέθεσε -δίχως να έχει παρατηρησιακά δεδομένα στην διάθεσή του- στις εξισώσεις του έναν ακόμη όρο, την «κοσμολογική σταθερά» που συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα «λ», η οποία δρα εξισορροπητικά ως προς την βαρύτητα.

Παρ’ όλα αυτά, το Σύμπαν εξακολουθούσε να μην είναι στατικό. Την λύση στο ζήτημα της στατικότητος του Σύμπαντος έδωσε ο αββάς Georges Lemaitre (1894- 1966), ο οποίος εισηγήθηκε την θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης.

Η ιδέα του Lemaitre ήταν απλούστατη. Η αρχή του Σύμπαντος εντοπίζεται σε ένα μαθηματικά ανώμαλο σημείο, όπου ολόκληρη η μάζα του είναι συγκεντρωμένη σε ένα πρωταρχικό άτομο μηδενικής εντροπίας, με την ακτίνα και τον χρόνο να έχουν μηδενικές τιμές (R=0, t= 0) (βλ. σχετικά Δανέζης, Μ. Θεοδοσίου, Ε. “Το Σύμπαν που αγάπησα, εισαγωγή στην αστροφυσική”, Δίαυλος, Αθήνα (1999) σ. 250). Η έκρηξη αυτού του πρωταρχικού ατόμου που προκαλεί την αρχική εκθετική διαστολή του Σύμπαντος (πληθωριστική διαστολή), οδηγεί στον σταδιακό σχηματισμό των πρώτων χημικών στοιχείων και εν συνεχεία των quasars, των γαλαξιών και των πλανητικών συστημάτων.

Η θεωρία που διετύπωσε ο Lemaitre περί της υπάρξεως του αρχικού ατόμου από το οποίο ξεκίνησε η διαστολή του Σύμπαντος ενισχύθηκε από την διαπίστωση του αστρονόμου Edwin Hubble (1889-1953), της ιδιότητος των γαλαξιών να απομακρύνονται. Ο σπουδαίος αστρονόμος μελετώντας μακρινούς γαλαξίες, διεπίστωσε πως το φάσμα τους μετατοπίζεται προς το ερυθρό, αναλόγως προς την απόστασή τους. Ουσιαστικά δηλαδή, όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας γαλαξίας, τόσο γρηγορότερα απομακρύνεται από τον παρατηρητή, λόγω της αύξησης του μήκους κύματος του φάσματός του.

Κατά λογική αναγκαιότητα επομένως, το αρχικό Σύμπαν είχε το μέγεθος ενός υποατομικού σωματιδίου. Εντούτοις, το Σύμπαν σε αυτό το πρώϊμο στάδιο θα πρέπει να είχε πολύ μικρό μέγεθος, το οποίο φυσικά δεν δικαιολογεί τις σημερινές του διαστάσεις.

Γι’ αυτόν τον λόγο ο Ρώσος φυσικός Andrei Linde υπεστήριξε ότι η αρχική διαστολή του Σύμπαντος γινόταν με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός, χάρη στην επίδραση του «πεδίου πληθωρισμού». Ως εκ τούτου το Σύμπαν όχι μόνο δεν είναι στατικό, αλλά αντιθέτως διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Το 1948 ο Ρώσος φυσικός George Gamow διετύπωσε ακόμη μία υπόθεση, η οποία έμελλε να ενισχύσει την θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Ο σπουδαίος επιστήμων υπέθεσε πως αν πράγματι έγινε μία τέτοια κολοσσιαία έκρηξη, τότε τα «ίχνη» της θα μπορούσαν να ανιχνευθούν. Ανεζήτησε επομένως την ύπαρξη μίας διάχυτης στο Σύμπαν ακτινοβολίας, που θα αποτελεί τον «απόηχο» της Μεγάλης ‘Εκρήξης.

Η θεωρητική αυτή σύλληψη του Ρώσου φυσικού εν τέλει επιβεβαιώθηκε. Το 1965 οι Allan Penzias και Woodrow Wilson εντόπισαν ένα είδος ακτινοβολίας μέλανος σώματος της τάξεως των 2,7 Kelvin, η οποία απεδείχθη πως είναι η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου που φωτογραφήθηκε το 1992 από τον δορυφόρο COBE (βλ. εκτενώς Kaku, M. (1995). Παράλληλοι κόσμοι, Τραυλός, Αθήνα, σσ. 19- 20 και σσ. 96- 98). και εν συνεχεία τo 2003 από τον Ανιχνευτή Κοσμικής Ανισοτροπίας Wilkinson (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe-WMAP).

Όλα αυτά τα στοιχεία κατέστησαν την θεωρία της Μεγάλης ‘Εκρηξης, ως την πλέον αποδεκτή από τους αστρονόμους εκδοχή για την δημιουργία του Σύμπαντος.

Η εκ μη όντος δημιουργία του κόσμου

Το κύριο φιλοσοφικό ερώτημα που ανακύπτει, είναι τι υπήρχε «πριν» από την Μεγάλη Έκρηξη. Αν όμως αποδεχθούμε ότι το Σύμπαν έχει μία συγκεκριμένη αρχή, κατά λογική συνέπεια δεν μπορεί να γίνει λόγος για οποιαδήποτε κατάσταση που αναφέρεται στο «πριν» της δημιουργίας, εφόσον ο χώρος και ο χρόνος δημιουργούνται την στιγμή της εκρήξεως.

Το θέμα αυτό απησχόλησε έντονα τους Χριστιανούς φιλοσόφους, οι οποίοι υπεστήριξαν ότι για την δημιουργία ενός όντος δεν είναι αναγκαία η αιωνία ύπαρξη της ύλης, καθώς δημιουργείται εκ μη όντος, χάρη στην θεϊκή επενέργεια. Ουσιαστικά δηλαδή, πριν από την δημιουργία του κόσμου δεν μπορεί να γίνει λόγος περί χώρου, χρόνου και φυσικά ύλης.

Ο Μ. Βασίλειος επισημαίνει σχετικά ότι ο Θεός πρέπει να έχει προτέρα ύπαρξη εν σχέσει προς τον κόσμο, η δημιουργία του οποίου είναι ακαριαία και λαμβάνει χώρα αχρόνως (Μεγάλου Βασιλείου, Ά Ομιλία εις την Εξαήμερον, 1,3,26-28και 1,6,30)_. Ενδιαφέρον παρουσιάζει εν προκειμένω και η τοποθέτηση του Αινεία Γαζαίου, συμφώνως προς την οποία ο κόσμος οφείλει την αρχή του στην θεία παντοδυναμία και όχι σε μία προϋπάρχουσα ύλη (Αινεία Γαζαίου, Θεόφραστος, PG85, 1001C).

Η αντίληψη την οποία έχουμε σήμερα για την έννοια μη ον είναι ότι ταυτίζεται με το «τίποτα». Όμως υπάρχει μία ενδιαφέρουσα αναφορά του Μ. Βασιλείου, συμφώνως προς την οποία «πριν από την δημιουργία του κόσμου υπήρχε κάτι που είναι αντιληπτό (θεωρητόν) μόνο από την διάνοιά μας, ωστόσο δεν ιστορήθηκε, επειδή ήταν ακατάλληλο για ανθρώπους που μαθητεύουν και είναι νήπιοι στην γνώση. Υπήρχε μία κατάσταση αρχαιότερη από την γένεση του κόσμου, αρμόζουσα σε υπερκόσμιες δυνάμεις, η υπέρχρονος, η αιωνία, η αϊδιος» (Μεγάλου. Βασιλείου Ά Ομιλία εις την Εξαήμερον, 1,5,1-5).

Στην περίπτωση αυτή προφανώς δεν γίνεται λόγος περί υπάρξεως της ύλης, αλλά για μία κατάσταση που προηγείται της κοσμικής δημιουργίας και μη αντιληπτής από τις αισθήσεις. Επομένως, η έννοια του μη όντος είναι αποδοτέα στην ιδία την ύλη η οποία δεν υπάρχει αιωνίως, αλλά δημιουργείται από τον Θεό.

Ένα ακόμη φιλοσοφικό ερώτημα το οποίο ανακύπτει από την θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, είναι το πότε λαμβάνει χώρα η δημιουργία του χώρου και του χρόνου.

Ο Μ. Βασίλειος γράφει σχετικά ότι η δημιουργία του κόσμου λαμβάνει χώρα αχρόνως (Μεγάλου Βασιλείου, Ά Ομιλία εις την Εξαήμερον 1,6,29). Αν όμως η δημιουργία λαμβάνει χώρα δίχως να προϋποτίθεται η ύπαρξη του χρόνου, τότε ο χρόνος γεννάται μαζί με τον χώρο, εξ’ ου και ορίζεται από τον Χριστιανό διανοητή ως συμφυής με τον κόσμο (Μεγάλου Βασιλείου, Ά Ομιλία εις την Εξαήμερον 1,5,20).

Εντός του ιδίου πλαισίου κινούνται και άλλοι Χριστιανοί διανοητές όπως ο Ιωάννης Φιλόπονος (490-570), ο οποίος υποστηρίζει ότι ο χρόνος μετ’ ουρανού γέγονεν (Ι. Φιλοπόνου, Κατά Πρόκλου, 115,17). Ακόμη και μεταγενέστερα του Φιλοπόνου, ο Δαμασκηνός επεσήμανε την ως προς την φύση διαφορά μεταξύ του χρόνου και του Θεού, αποκαλώντας τον Θεό ως των χρόνων ποιητή (Ι. Δαμασκηνού, Έκδοσις ακριβής της Ορθοδόξου πίστεως, 17,24).

Επομένως, στην χριστιανική διανόηση γίνεται σαφής λόγος αναφορικά με την ύπαρξη αρχής του χρόνου, γεγονός που συμπίπτει εννοιολογικά με την θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης.

Επίλογος

Όπως φάνηκε από τα παραπάνω, η διατύπωση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης συνέβαλε καθοριστικά στην περιγραφή των αρχικών συνθηκών που δημιούργησαν το Σύμπαν μας. Οι επιστημονικές προκλήσεις ωστόσο δεν σταματούν, καθώς πειράματα όπως αυτό στον ανιχνευτή LHC του CERN, αναζητούν τις συνθήκες που οδήγησαν το πρωταρχικό και άπειρης πυκνότητας άτομο στην διαστολή.

Τα φιλοσοφικά ερωτήματα όμως για το τι υπήρχε «πριν», εξακολουθούν να υφίστανται.

Οι Χριστιανοί διανοητές προσπάθησαν να απαντήσουν στο ερώτημα αυτό, θεωρώντας ότι η δημιουργία του κόσμου πρέπει να αναχθεί στην επενέργεια του Θεού. Το κοινό σημείο όμως με την σύγχρονη κοσμολογία, έγκειται στο γεγονός πως έννοιες όπως ο χρόνος και ο χώρος, γεννώνται ταυτόχρονα με την δημιουργία του Σύμπαντος.

Το γεγονός αυτό καταδεικνύει – πέραν της θεολογικής και φιλοσοφικής – την επιστημονική αξία των σκέψεων των Χριστιανών φιλοσόφων που μαζί με τους αρχαίους Έλληνες σοφούς, επιχείρησαν να απαντήσουν σε ερωτήματα που μέχρι και σήμερα απασχολούν την επιστήμη.

Βιβλιογραφία

1. Αινεία Γαζαίου, Θεόφραστος, ήτοι περί αθανασίας ψυχών και αναστάσεως σωμάτων διάλογος,  PG 85, 871Α-1004Α.
2. Βασιλείου Μεγάλου, Ομιλίαι εις την Εξαήμερον, ed. Paris: Cerf,  Giet, 1968. 
3. Δαμασκηνού, Ι., Έκδοσις ακριβής της ορθοδόξου πίστεως, ed. B. Kotter, De Gruiter, Berlin 1973.
4. Δανέζη, Μ. Θεοδοσίου, Σ., Το Σύμπαν που αγάπησα, Εισαγωγή στην Αστροφυσική,  εκδ. Δίαυλος, Αθήνα 1999.
5. Kaku, M. Παράλληλοι κόσμοι, εκδ. Τραυλός, Αθήνα, 2005.
6. Φιλοπόνου, Ιωάννου, Κατά των Πρόκλου περί της αϊδιότητος του κόσμου ed. H. Rabe, εκδ. Teubner, Leipzig 1899.