Γιατί έχει σημασία η ανακάλυψη των βαρυντικών κυμάτων

Ένα τηλεσκόπιο μελέτης της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων, το BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), το οποίο βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, ανακάλυψε βαρυτικά κύματα στο σύμπαν, που προέρχονται από την πρώτη στιγμή της δημιουργίας του.

Το γεγονός, που αποτελεί επιστέγασμα πολυετών ερευνητικών προσπαθειών, θεωρείται κοσμοϊστορικής σημασίας για τη Φυσική και την Κοσμολογία, καθώς ρίχνει περισσότερο φως στο μυστήριο της βαρύτητας και στις απαρχές δημιουργίας του σύμπαντος κατά την «Μεγάλη Έκρηξη» – ενώ παρεμπιπτόντως, για μια ακόμη φορά, επιβεβαιώνει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Η σχετική ανακοίνωση από επιστημονική ομάδα με επικεφαλής τον Τζον Κόβακς, έγινε σε συνέντευξη Τύπου στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν  και ήλθε να επιβεβαιώσει τις φήμες που κυκλοφορούσαν τις τελευταίες μέρες.

Όπως συνέβη και με την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς, είναι πιθανότατο ότι η ανακάλυψη θα οδηγήσει σε ένα ακόμη βραβείο Νόμπελ – εφόσον η διεθνής επιστημονική κοινότητα θεωρήσει όντως πειστική την ανακάλυψη.

Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων που αποτελούν τον «απόηχο» του κοσμογονικού “Μπιγκ Μπανγκ”, έρχεται να συμπληρώσει την ήδη γνωστή “κοσμική (θερμική) ακτινοβολία υποβάθρου”, επιβεβαιώνοντας έτσι την κυρίαρχη θεωρία ότι το σύμπαν, αμέσως μετά τη γέννησή του πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, μέσα σε απειροελάχιστα κλάσματα του δευτερολέπτου γνώρισε μια ταχύτατη επέκταση σε μέγεθος (τη λεγόμενη «εποχή του πληθωρισμού»), γεγονός που, μεταξύ άλλων, εξηγεί γιατί φαίνεται σήμερα ιδιαίτερα ομοιόμορφο από την μια άκρη του έως την άλλη.

Η θεωρία του πληθωρισμού

Αυτή η – έως τώρα αναπόδεικτη – “θεωρία του πληθωρισμού” πρόβλεπε ότι η ανστραπιαία συμπαντική διόγκωση άφησε το βαρυτικό “αποτύπωμά” της στο χωροχρόνο (τα λεγόμενα “βαρυτικά κύματα υποβάθρου”), κάτι που τώρα φαίνεται πως επιβεβαιώνεται και συνεπώς ουσιαστικά αποδεικνύει την εν λόγω θεωρία-κλειδί.

Οι φυσικοί θεωρούν ότι μόνο ο «πληθωρισμός» ήταν σε θέση να ενισχύσει τα αρχέγονα βαρυτικά κύματα σε σημείο που να γίνονται αντιληπτά μέχρι σήμερα και να ανιχνεύονται στο μήκος κύματος των μικροκυμάτων.

Τα βαρυτικά κύματα συνιστούν αδιόρατους κυματισμούς στον ιστό του χωροχρόνου, που μεταφέρουν ενέργεια μέσω του διαστήματος, κάπως σαν τα κύματα ενός ωκεανού. Εκτός από τα αρχέγονα βαρυτικά κύματα, τέτοια κύματα, σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν, μπορούν να παραχθούν επίσης στο σύμπαν από σώματα πολύ μεγάλης μάζας, όπως μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων.

Αυτά προκαλούν παραμορφώσεις στην καμπυλότητα του χωροχρόνου, με συνέπεια την αδιόρατη μεταβολή στις διαστάσεις μεγάλων αντικειμένων, όπως φαίνονται από τη Γη.