Το μεγάλο πείραμα τη NASA που γίνεται σε αυτό τον σταθμό
Το 2020 είναι λες μια ατέλειωτη χρονιά που τα είχε όλα, μεταξύ αυτών και μια πανδημία επικών προδιαγραφών.
Πώς θα μπορούσαμε να ξεφύγουμε από όλα αυτά; Σε ένα παράλληλο σύμπαν, σαν το δικό μας λίγο-πολύ, με μια λεπτομέρεια, πως εκεί ο χρόνος τρέχει ανάποδα.
Σαν ένα σύμπαν που μοιάζει να βγήκε από την ταινία «Μπέντζαμιν Μπάτον» (2009) δηλαδή. Και άρα κατευθύνεται προς το 2019, όταν όλα έμοιαζαν φυσιολογικά.
Η περίεργη ιστορία πέρασε φυσικά στα ψιλά μέσα στη μαύρη ειδησεογραφία του 2020, αξίζει όμως μια επισκόπηση για πολλούς λόγους.
Και για την ίδια την ανακάλυψη, και για τα «μπορεί» των ερευνητών, αλλά και για το πώς παίζουν κάποιες φορές μερικές ειδήσεις, υπερβαίνοντας τη συνήθη μετριοπάθεια της επιστήμης.
Αυτή τη φορά ήταν μια ομάδα επιστημόνων της NASA που δουλεύουν σε ένα πείραμα στην Ανταρκτική που εντόπισαν ανωμαλίες που δεν μπορούν να εξηγηθούν από τη σωματιδιακή φυσική.
Κι έτσι μίλησαν για το παράλληλο σύμπαν που λέγαμε, έναν τόπο που οι νόμοι της φυσικής είναι τελείως διαφορετικοί από τους δικούς μας.
Τα παράξενα σωματίδια που παρατηρήθηκαν στο πείραμα ανίχνευσης κοσμικών ακτίνων στην παγωμένη ήπειρο ίσως υποδεικνύουν μια εναλλακτική πραγματικότητα όπου όλα δουλεύουν αλλιώς.
Η ιδέα εξάλλου για ένα παράλληλο σύμπαν φλερτάρει με την επιστήμη ήδη από τη δεκαετία του 1960 και δεν είναι μόνο φαντασιώσεις των γόνιμων μυαλών της επιστημονικής φαντασίας.
Πώς ξεκίνησαν όλα
Στις παγωμένες στέπες της Ανταρκτικής, όλα δουλεύουν αλλιώς. Και ο Peter Gorham του Πανεπιστημίου της Χαβάης το ξέρει αυτό καλύτερα από τον καθένα. Για τουλάχιστον έναν μήνα τον χρόνο, αυτός και οι συνάδελφοί του κάθονται και παρατηρούν ένα τεράστιο μπαλόνι που κάνει βόλτα στον ουρανό μια σειρά από κεραίες.
Το μπαλόνι σκανάρει πάνω από 1 εκατ. τετραγωνικά χιλιόμετρα παγωμένου τοπίου αναζητώντας υψηλής ενέργειας σωματίδια που καταφτάνουν από το Διάστημα. Όταν επέστρεψε από την πρώτη του αποστολή, δεν είχε τίποτα φοβερό να επιδείξει στις έρευνές του, εκτός ίσως από μια ενοχλητική ανωμαλία: κάτι παράξενους θορύβους που είχαν πιάσει οι αντένες.
Το ίδιο έγινε και στο δεύτερο ταξίδι του, πάνω από έναν χρόνο αργότερα. Όταν το μπαλόνι ανέβηκε στον ουρανό και τρίτη φορά, οι ερευνητές αποφάσισαν να ελέγξουν τα σήματα που έπιαναν εδώ και 2 χρόνια και χαρακτήριζαν απλώς «θορύβους».
Τα σήματα αυτά δεν ήταν θόρυβος, αλλά σηματοδοτούσαν την ύπαρξη σωματιδίων υψηλής ενέργειας, σαν αυτά που αναζητούσαν δηλαδή. Μόνο που δεν ήταν αυτά ακριβώς που έψαχναν. Γιατί αυτά που βρήκαν ήταν αδύνατο να τα έχουν βρει. Αυτά που βρήκαν δεν υπάρχουν.
Ήταν σωματίδια που αντί να έρχονται από το Διάστημα, έμοιαζε να εκπέμπονται από το έδαφος.
Τα παράξενα αυτά ευρήματα έλαβαν χώρα το 2016. Προκάλεσαν τριγμούς, όπως ήταν φυσικό, στο οικοδόμημα της επιστήμης και πάρα πολλές υποθέσεις διατυπώθηκαν για να το εξηγήσουν. Όλες εντός της επιστήμης που γνωρίζουμε ως φυσική.
Μόνο που τελικά αποκλείστηκαν όλες οι προτεινόμενες εξηγήσεις. Το μόνο που έμεινε όρθιο, ως ερευνητική υπόθεση τουλάχιστον, είναι σοκαριστικό ακόμα και ως συλλογισμός…
Η υπόθεση που μπορεί να ανατρέψει τη φυσική
Αν είναι να εξηγηθούν τα παράξενα ευρήματα με τρόπο που να συμφωνεί όχι μόνο με την τρέχουσα επιστημονική μεθοδολογία, αλλά και με την ίδια την επιστημολογία, είμαστε υποχρεωμένοι να δεχτούμε πως τα σήματα προϋποθέτουν την ύπαρξη ενός σύμπαντος που φέρνει τα πάνω κάτω. Κυριολεκτικά.
Το εναλλακτικό σύμπαν δημιουργήθηκε από το ίδιο Βig Βang που απέδωσε και το δικό μας και υπάρχει παράλληλα με το δικό μας. Σε αυτόν τον κόσμο-καθρέφτη, το θετικό είναι αρνητικό, το δεξί είναι αριστερό και ο χρόνος μετρά αντίστροφα.
Είναι πράγματι μια ιδέα που κάνει κόμπο το μυαλό και σίγουρα ό,τι πιο παράξενο έχουν αποδώσει ποτέ οι ερευνητικοί σταθμοί της Ανταρκτικής. Τα σωματίδια βλέπετε δεν μπορούν να εξηγηθούν με τη φυσική που έχει αναπτύξει ο άνθρωπος ως ερμηνεία του φυσικού κόσμου.
Οι ερευνητές της NASA χρησιμοποιούν αυτό το μπαλόνι με τους ανιχνευτές σωματιδίων, το ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), ήδη από το 2006. Τα ευρήματα ωστόσο που δεν βγάζουν νόημα παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 2014.
Το υψηλής ενέργειας σωματίδιο ανιχνεύτηκε να ταξιδεύει σε μια γωνία που υποδεικνύει πως είχε περάσει μόλις μέσα από τον πλανήτη μας ανεμπόδιστο. Το πελώριο ANITA πετάει σε ύψος 37 χιλιομέτρων πάνω από την Ανταρκτική για έναν ολόκληρο μήνα τη φορά.
Οι ανιχνευτές ραδιοσημάτων στο μπαλόνι, σε συνδυασμό με το τηλεσκόπιο νετρίνων IceCube, μια ειδική πειραματική διάταξη για την παρατήρηση των νετρίνων δηλαδή που είναι θαμμένο στους πάγους της Ανταρκτικής, έπιασαν αυτή την παράξενη κοσμική ακτινοβολία υψηλής συχνότητας.
Πρωτόνια και άλλα νουκλεόνια που καταφτάνουν στη Γη από το Διάστημα και διαθέτουν μυστηριωδώς, πολλές φορές, υψηλότατη ισχύ.
Ο θόρυβος στα ραδιοκύματα που έπιανε ο Eric Grashorn και η ομάδα του από το Πανεπιστήμιο του Οχάιο φάνηκε πως δεν ήταν τυχαίος, αλλά παρουσίαζε ένα κοινό μοτίβο στις συχνότητές του. Ο ίδιος χαρακτήρισε την ανακάλυψη «ευτυχή συγκυρία».
Γιατί ανατρέπει όσα ξέρουμε; Η φυσική μας λέει πως χαμηλής ενέργειας και πολύ ελαφριά υποατομικά σωματίδια, με μάζα κοντά στο μηδέν, μπορούν να περάσουν μέσα από τη Γη. Όχι όμως και σωματίδια υψηλής ενέργειας.
Τέτοια σωματίδια κατεβαίνουν στη Γη από το Διάστημα. Η ομάδα του ANITA εντόπισε ωστόσο βαρύτερα σωματίδια, όπως τα νετρίνο ταυ, που δεν κατεβαίνουν από το Διάσημα, αλλά «ανεβαίνουν» από τη Γη. Και το ανεβαίνουν είναι σε εισαγωγικά γιατί κάτι τέτοιο είναι πρακτικά αδύνατο.
Ο μόνος τρόπος να εξηγήσεις το γεγονός που αψηφά τους φυσικούς νόμους είναι να δεχτείς, όσο άβολο κι αν μοιάζει, πως αυτά τα σωματίδια κινούνται πίσω στον χρόνο. Και για να συμβεί αυτό, θα πρέπει να υπάρχει και ένα πλαίσιο (ένα παράλληλο σύμπαν) που να υποβαστάζει κάτι τέτοιο.
Ο Gorham, που ήταν ο επικεφαλής ερευνητής στη μελέτη του 2016 του Cornell University, δήλωσε μάλιστα στο περιοδικό «New Scientist» πως η έρευνά τους κατέγραψε αρκετά «αδύνατα φαινόμενα». Και όλα παραπέμπουν στην αμήχανη παραδοχή ενός παράλληλου σύμπαντος όπου οι δείκτες του ρολογιού γυρνούν ανάποδα.
«Δεν νιώθουν όλοι άνετα με μια τέτοια υπόθεση», κατέληγε…
Υπάρχει όντως παράλληλο σύμπαν;
Όπως είπαμε, όλες οι θεωρίες που έχουν προταθεί από το 2016 για να εξηγηθούν τα ανεξήγητα έχουν διαψευστεί. Κι έτσι απομένουμε με μία μόνο υπόθεση εργασίας.
Η καλύτερη εξήγηση που έχουμε μέχρι στιγμής για το παράξενο φαινόμενο, το οποίο η φυσική χαρακτηρίζει αδύνατο, είναι ότι τη στιγμή που έγινε το Big Bang, πριν από 13,8 δισ. χρόνια, δύο σύμπαντα σχηματίστηκαν: το δικό μας κι ένα ακόμα, το οποίο με βάση τη δική μας προοπτική κινείται αντίστροφα.
Αν αυτός ο κόσμος έχει τους δικούς του κατοίκους βέβαια, τότε γι’ αυτούς είμαστε εμείς που πάμε ανάποδα. «Απομείναμε με την πιο συναρπαστική από όλες τις βαρετές πιθανότητες», επιβεβαίωσε κάποια στιγμή και ο Ibrahim Safa, ένας από τους επιστήμονες που δούλεψαν στο πείραμα.
Τα σωματίδια δεν μπορεί να είναι από το δικό μας Σύμπαν. Αν ήταν, δεν θα μπορούσαν να περάσουν μέσα από τον πλανήτη μας. Ίσως είναι λοιπόν από ένα εναλλακτικό σύμπαν, για το οποίο μπορεί να έχουμε βρει ακόμα και τον τρόπο που δουλεύει.
Τα λεπτόνια που ανίχνευσαν είναι ακόμα και 1 εκατ. φορές πιο ισχυρά απ’ ό,τι μπορούμε να φτιάξουμε εμείς.
Μικρότερο καλάθι;
Όπως το είπε ο Gorham, «δεν νιώθουν όλοι άνετα με μια τέτοια υπόθεση». Και έχει προφανώς δίκιο, καθώς πολλοί διακεκριμένοι επιστήμονες έχουν πάρει θέση. Άλλοι εμφανίζονται πιο σκεπτικιστές και άλλοι είναι έτοιμοι να ανέβουν στο άρμα της εναλλακτικής πραγματικότητας.
Ο Pat Scott, του Πανεπιστημίου του Κουίνσλαντ, δήλωσε ας πούμε πως την ώρα που η ιδέα περί ύπαρξης παράλληλου σύμπαντος «είναι λογική», τονίζει πως δεν είναι η μόνη εξήγηση για το μυστηριώδες φαινόμενο.
Το ίδιο φαίνεται να πιστεύει και ο ακαδημαϊκός αστροφυσικός Geraint Lewis: «Ενώ τα παράλληλα σύμπαντα μοιάζουν συναρπαστικά και σέξι όταν συζητάμε το σήμα του ANITA, εναλλακτικές ιδέες παραμένουν στο τραπέζι».
Άλλοι πάλι θεωρούν πως οι ερευνητές το έχουν τραβήξει από τα μαλλιά. Ή ότι φταίνε τα μέσα, ακόμα και πολύ σοβαρά μέσα όπως ο «New Scientist», που πήραν μια επιστημονική υπόθεση εργασίας και την εκλαΐκευσαν για χάρη του αναγνωστικού κοινού.
Εδώ χρειάζεται ωστόσο μια διευκρίνηση: Κανείς δεν αμφισβητεί το πείραμα ή την εξίσου άβολη κατάληξή του, ότι βρήκε δηλαδή θεμελιώδη σωματίδια που ανατρέπουν την ίδια τη φυσική επιστήμη.
Οι αντιρρήσεις έχουν να κάνουν με την υπόθεση που προτείνεται για να εξηγηθεί η ανωμαλία. Μια ανωμαλία που μπορεί να τα ανατρέψει όλα τελικά.
Η ιστορία έχει με δυο λόγια ως εξής, για όποιον θέλει να το ψάξει περισσότερο. Το 2016 κυκλοφόρησε η πρωτότυπη μελέτη του Gorham και των συνεργατών του από το ANITA, που βρήκε «κοσμικές ακτίνες που κινούνται προς τα πάνω».
Το 2018 ήρθε μια δεύτερη σημαντική ερευνητική δουλειά, ως απάντηση στο πείραμα του ANITA, και μας λέει πως τα εξαγόμενα της Ανταρκτικής παρέχουν ενδείξεις για ένα «συμμετρικό σύμπαν με αντιστροφή στις συμμετρίες φορτίου (C), ισοτιμίας (P) και χρόνου (T)».
Σε αυτό το σύμπαν ο χρόνος πηγαίνει προς τα πίσω από τη στιγμή της γέννησής του και κυριαρχείται από αντιύλη.
Και, τρίτον, υπάρχει και η νέα μελέτη από το τηλεσκόπιο νετρίνων IceCube, που δημοσιεύτηκε στο «The Astrophysical Journal», που καταλήγει πως πρέπει να σκεφτούμε εναλλακτικές εξηγήσεις για τα ευρήματα του ANITA.
Κάποιοι επιμένουν πως τα αποτελέσματα του μπαλονιού της στρατόσφαιρας δείχνουν απλώς πως το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής δεν μπορεί να εξηγήσει γιατί αυτά τα θεμελιώδη σωματίδια συμπεριφέρονται με τόσο παράξενο τρόπο.
«Τα γεγονότα του ANITA είναι αναμφίβολα ενδιαφέροντα, αλλά απέχουμε πάρα πολύ από το να ισχυριστούμε πως υπάρχει μια καινούρια φυσική, πόσο μάλλον ένα ολόκληρο σύμπαν», λέει χαρακτηριστικά ο Ibrahim Safa.
Οι επιστήμονες του ANITA επιμένουν ωστόσο πως δεν πρόκειται απλώς για ανωμαλία της φυσικής. Τα ευρήματά τους δείχνουν ένα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας νετρίνο που έρχεται από τα έγκατα της Γης ως την επιφάνειά της, χωρίς μάλιστα πηγή.
Ακόμα και στην ανακοίνωση του IceCube Neutrino Observatory τονίζεται χαρακτηριστικά πως «εναλλακτικές ερμηνείες για τις ανωμαλίες των σημάτων, που να περιλαμβάνουν πιθανότατα εξωτική φυσική, πρέπει να συνεκτιμηθούν».
Το τηλεσκόπιο νετρίνων της Ανταρκτικής, που έχει διασπείρει 5.160 αισθητήρες στον πάγο ώστε να πιάνουν τα νετρίνα που περνούν και αλληλεπιδρούν με το οξυγόνο ή το υδρογόνο των ατόμων του πάγου, λειτουργεί συμπληρωματικά στα όργανα καταγραφής του ANITA.
Επιστήμονες που έχουν ελέγξει τα σήματα του ANITA αντιπαραβάλλοντάς τα στα δεδομένα του IceCube μιλούν κι αυτοί για «ασυνέπεια με την κοσμογονική ερμηνεία», χρησιμοποιώντας φράσεις όπως «νέα φυσική».
Όλοι πάντως συμφωνούν πως το μόνο που ξέρουμε με βεβαιότητα για την ώρα είναι το γεγονός ότι δεν ξέρουμε από πού προέρχονται αυτά τα σωματίδια. Αλλά και ότι για να τα εξηγήσουμε, η σύγχρονη φυσική δεν μας βοηθάει καθόλου.
Τα μάτια των αστροφυσικών έχουν στυλωθεί στην Ανταρκτική, καθώς η επόμενη σειρά πειραμάτων, τώρα που ξέρουμε τι ακριβώς ψάχνουμε, ίσως αποκαλύψει περισσότερα για τα μυστηριώδη σήματα.
Τέτοιες συζητήσεις φέρνουν αβίαστα στον νου τη μνημειώδη διάλεξη του νομπελίστα θεμελιωτή της κβαντικής φυσικής Έρβιν Σρέντιγκερ, ο οποίος ξεστόμισε το 1952 μπροστά σε ακροατήριο την υπόθεση περί «πολυσύμπαντος», σπεύδοντας να παρατηρήσει πως «μπορεί να μοιάζει τρελή».
Και κάποιες άλλες από τις ιδέες του έμοιαζαν βέβαια τρελές, μέχρι να αποδειχτεί τελικά ότι ο Θεός έπαιζε όντως ζάρια με τον κόσμο…