Πώς ένας κόκκος σκόνης απειλεί το σύμπαν

Αν ρωτούσαμε σήμερα στο δρόμο » Τι  είναι προς το παρόν η μεγαλύτερη απειλή για τη γη;» θα παίρναμε σίγουρα πολλές καλές απαντήσεις, άλλα μόνο μια χούφτα φυσικοί θα ήξεραν τη σωστή. Στη συνήθως τόσο ειδυλλιακή  Ελβετία προετοιμάζεται ένα πείραμα το οποίο μπορεί να προκαλέσει τεράστιες καταστροφές σε μεγάλη ακτίνα. Με το παραμικρό λάθος, που θα ήταν ήδη η παρουσία ενός κόκκου σκόνης κατά τη διάρκεια του πειράματος, θα τεθεί σε λειτουργία μια αλυσιδωτή  αντίδραση την οποία δεν μπορεί να σταματήσει κανείς.

 Κατ’ αρχάς το θηρίο αυτό θα αφαιρέσει όλους τους έμβιους  οργανισμούς, μετά θα φάει τη γη και τελικά ως επιδόρπιο μέρη του ηλιακού μας συστήματος, χωρίς να ξέρει κανείς πού θα είναι το τέλος. Αυτοί, στους οποίους δόθηκε αυτό το θεϊκό χάρισμα, βρίσκονται στη Γενεύη, στο ινστιτούτο CERN (Conseil Européen  pour la Recherche Nucléaire).

Το CERN ιδρύθηκε το 1954 από 11 ευρωπαϊκές χώρες μεταξύ άλλων και η Έλλαδα και απαρτίζεται σήμερα από 20 χώρες- μέλη. Εκεί πρόκειται να δημιουργήσουν μέσω του Μεγάλου Επιταχυντή Συγκρουόμενων Δεσμών Ανδρονίων ( LHC – Large Hadron Collider) για λίγα δισεκατομμυριοστά ενός δευτερολέπτου μια μελανή οπή. Παρόλο που στην ιδεώδη περίπτωση η μελανή οπή θα διασπαστεί αμέσως, οι επιστήμονες θα έχουν αρκετό καιρό να την παρακολουθήσουν με ευαίσθητες συσκευές. Το LHC είναι ένας τεράστιος μαγνήτης σε σχήμα ενός κειτομένου κύκλου και μήκους είκοσι οχτώ μέτρων. Σε μια τροχιά δύο πρωτόνια επιταχύνονται όλο και περισσότερο ώσπου έχουν σχεδόν ταχύτητα φωτός. Αλλά ο υπερμαγνήτης που κοστίζει δύο δισεκατομμύρια Ευρώ είναι πολύ ευαίσθητος και τα πειράματα λειτουργούν μόνο σε 1,9° κέλβιν ( 271.25° βαθμοί Κελσίου υπό το μηδέν) και υπό συνθήκες κενού. Όμως οποιαδήποτε ανωμαλία στις συνθήκες κενού μπορεί να δημιουργήσει σοβαρότατο ατύχημα, ενώ για κάποιους μπορεί να σημαίνει ακόμα και την εξόντωση της ανθρωπότητας.

Η ύπαρξη των μαύρων τρυπών δεν αποτελεί πλέον αντικείμενο διαμάχης πια αλλά υπάρχουν πολλές διαφορετικές θεωρίες για τη φύση τους. Δε θεωρούνται πια φυσικές ανωμαλίες όπως πριν από  20 χρόνια. Μπορούμε να τις βρούμε παντού στο σύμπαν. Χωρίς τις μαύρες τρύπες δε θα μπορούσαμε να εξηγήσουμε ούτε τις παρατηρούμενες σκούρες, πυκνές μάζες στο κέντρο των γαλαξίων (όπως στο δικό μας) ούτε από που τα κβάζαρ παίρνουν την απόλυτη πραγματική λαμπρότητα. Τα κβάζαρ είναι  πάρα πολύ φωτεινοί και απόμακροι γαλαξίες. Το κοντύτερο είναι το 3C273 σε απόσταση πάνω από ένα εκατομμύριο έτος φωτός που έχει την εκατοπλάσια λαμπρότητα από ένα κανονικό γαλαξία. Μόνο οι εκπομπές ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της λήψης ύλης μιας μαύρης τρύπας  μπορούν να τα εξηγήσουν. Επί πλέον εξηγούν τους πίδακες (Jets), πελώρια επικεντρωμένα ρεύματα από πλάσμα τα οποία ρίπτονται από το εσωτερικό ενός ενεργητικού γαλαξία σχεδόν με έτος φωτός. Κοντολογίς, μια μελανή οπή είναι ένα αστρονομικό αντικείμενο το οποίο λόγω του ισχυρού του πεδίου βαρύτητας κυρτώνει τόσο πόλυ το χωρόχρονο ώστε ούτε φως ούτε ύλη μπορούν να διαρρέουν. Όμως σήμερα δε θεωρούνται πια άγνωστοι θανατηφόροι κίνδυνοι αλλά τόπος γεννήσεώς του σύμπαντος.

Μια μελανή οπή αποτελεί το κέντρο του κάθε γαλαξία στο οποίο περιστρέφονται ήλιοι, πλανήτες και αστέρια. Γι΄ αυτό δεν ήταν καμία έκπληξη που ανακαλύφθηκε τελικά και στο δικό μας ηλιακό σύστημα μια μαύρη τρύπα. Οι επιστήμονες είχαν βρει μια φωτεινή περιοχή που εν αντιθέσει με τα άλλα ουράνια σώματα  ήταν ακίνητη. Αυτή είναι η δική μας μαύρη τρύπα η οποία είναι 24.000 έτη φωτός μακριά στο αστερισμό Τοξότης. Η μάζα της είναι περίπου τρια εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ηλίου μας.

Οι μαύρες τρύπες είναι τόσο πυκνές που δεν εκπέμπουν καμία ακτινοβολία από το εσωτερικό τους. Αλλά ευτυχώς η δική μας είναι αδρανής όπως οι περισσότερες στον κόσμο. Το γεγονός πως που και που τρώει λιγάκι δεν είναι επικίνδυνο για μας. Γύρω από το κέντρο μιας μαύρης τρύπας υπάρχει ο λεγόμενος ορίζοντας γεγονότων (event horizon) μέσα στο οποίο ελκύονται και απορροφούνται όλες οι ακτίνες και η ύλη. Εκεί συμβαίνουν μερικές μοναδικές φυσικές ανωμαλίες, λ.χ. η ταχύτητα ενός μορίου για να απελευθερωθεί από το δυνατό βαρυτικό πεδίο, η λεγόμενη ταχύτητα διαφυγής, έπρεπε να ξεπερνάει την ταχύτητα του φωτός. Όμως ο Άλμπερτ Αϊνστάιν απέδειξε στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ότι η ταχύτητα του φωτός  είναι το ανώτατο όριο ταχύτητας για σήματα και ύλη. Γι’αυτό από τον ορίζοντα γεγονότων τα πάντα εμφανίζονται στη μαύρη τρύπα. Η δύναμη της βαρύτητας ελκύει όλα που βρίσκονται αρκετά κοντά και τρέφει έτσι την τρύπα. Λόγω του ταΐσματος ( Αccretion) η μαύρη τρύπα επεκτείνεται και αποκτάει μεγαλύτερη μάζα. Με την αύξηση του μεγέθους η μαύρη τρύπα γίνεται επιπλέον όλο και πιο δυνατή αφού ο ορίζοντας γεγονότων αυξάνει σταθερά με τη μάζα και από την άλλη πλευρά  και η σφαίρα επιρροής της. Μόνο αν δεν υπάρχει τίποτα πια στις γύρω τις περιοχές που μπορεί να καταβροχθίζει σταματάει να μεγαλώνει και γίνεται αδρανής. Όμως και μαύρες τρύπες μπορούν να χάσουν ενέργεια. Αφενός μέσω των ήδη αναφερθέντων πιδάκων  και αφετέρου μέσω της ακτινοβολίας Hawking, μια θερμική ακτινοβολία που την εκπέμπει διαρκώς η μαύρη τρύπα. Όμως δεν πεθαίνουν ποτέ και περιέρχονται απλώς σε ένα είδος χειμερίας νάρκης  από την έλλειψη δραστηριότητας από την οποία ξυπνάνε πάραυτα αν ύπαρχει τροφή κοντά τους. Αυτήν την στιγμή που ένας δήθεν ήρεμος γαλαξίας παίρνει ξαφνικά καύσιμο μετατρέπεται σε μια ενεργητική και γίνεται πηγή θανάτου για το περιβάλλον της.

Μα γιατί οι επιστήμονες πρόκειται να πλάσουν ένα τέτοιο τέρας;  Ένα τέρας που δεν μπορεί να σταματηθεί σε περίπτωση ενός λάθος; Ένα τέρας που καθίσταται ανεξέλεγκτο και καταστρέφει κάθε μορφή ζωής στη γη;

Οι επιστήμονες του CERN επιβεβαιώνουν πως δεν υπάρχει κίνδυνος αφού ελήφθησαν όλα τα μέτρα. Δύο πρωτόνια θα επιταχθούν ως σχεδόν την ταχύτητα του φωτός πριν συγκρουσθούν. Με αυτό τον τρόπο θα απελευθερώνεται τόσο πολλή ενέργεια ώστε θα δημιουργηθεί μια μαύρη τρύπα με τη μάζα των δύο ενωμένων πρωτονίων. Όμως οι επιστήμονες καθησυχάζουν πως η τρύπα αυτή είναι μικρότερη από ένα άτομο και ότι θα διασπασθεί αμέσως αφού δεν μπορεί να τρώει. Αλλά αυτό το κλάσμα ενός δευτερολέπτου θα τους αρκούσε να μάθουν κάτι για τη δημιουργία του  κόσμου, για τη γέννηση του σύμπαντος.

Οι ειδικοί θέλουν να βρουν απαντήσεις στο ερώτημα: Ποιά είναι η προέλευση των μαζών; Επιπλέον ονειρεύονται να δραπεύσουν από την τρισδιάσταση μας φυλακή με τη βοήθεια της μινι-τρύπας. Εν τω μεταξύ στην επιστήμη οι έννοιες δεν μετρούνται πια με τέσσερις διαστάσεις (η τέταρτη είναι ο χρόνος) αλλά με έως και έντεκα διαστάσεις. Αν η τρύπα ήταν αρκετή μεγάλη ένας άνθρωπος θα μπορούσε να πετάει μέσα στο χώρο και χρόνο. Στη Γενεύη θα εισερχόταν στη μελανή οπή και θα εγκατέλειπε την σκουληκότρυπα κάπου μακριά από τη γη.  Εκεί θα μπορούσε να είναι δύο εκατομμύρια χρόνια πριν από μας ή κάποια στιγμή στο δικό μας μέλλον.  Ποιος δεν έχει ευχηθεί να ρίξει μια ματιά στο μέλλον ή να αλλάξει κάτι στο παρελθόν; Ποιος δεν έχει ονειρευτεί να ξαναζήσει μια συγκεκριμένη στιγμή; Αυτή η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να είναι η είσοδος μιας χρονομηχανής και εμείς ανοίγουμε τώρα την πόρτα της. Ταξίδια σε απόμακρα ηλιακά  συστήματα θα ήταν ξαφνικά δυνατά κι οι επιστήμονες θα μπορούσαν να οπισθοχωρούν σχεδόν ως τη γέννηση του σύμπαντος. Όμως όχι στην πρώτη στιγμή, στην απόλυτη δημιουργία, αφού τότε δεν υφίστατο χρόνος και γι’αυτό δε θα μπορούσε να προγραμματιστεί η χρονομηχανή. Και ακριβώς ο προγραμματισμός μιας μαύρης τρύπας είναι το πρόβλημα. Δεν το καταφέρνουμε. Ελέγξιμα μπορούμε να δημιουργήσουμε μόνο μια μινι-εκδοχή που δεν μπορούσε να την διασχίζει ένα άτομο πόσο μάλλον ένας άνθρωπος. Αν όμως αναχωρούσαμε, με κάποιον άγνωστο τρόπο, δε θα επιζούσαμε. Ο θάνατος θα επερχόταν τόσο γρήγορα ώστε ούτε καν θα παρατηρούσαμε την αρχή του ταξιδιού, το πρώτο βήμα ή την σκέψη να κάνουμε το πρώτο βήμα. Κανείς δεν μπορεί να υπολογίσει πού είχαν μεταφερθεί τα ανθρώπινα μόρια. Στην αγγελία θανάτου θα γραφόταν μόνο: « Αναπαύεται εν τόπω χλοερώ κάπου στο διάστημα.»