Το Ολογραφικό Σύμπαν

Τα καραβάνια με τις πραμάτειες, που ξεκινούσαν εδώ και πολλούς αιώνες από τη Δυτική Μακεδονία για τις άλλες χώρες των Βαλκανίων και της Ευρώπης, έκαναν τη δεύτερη στάση τους σε ένα μέρος που είχε καθιερωθεί να το λένε: Βήτα-στα(ση). Κι έτσι για καιρό ο τόπος ήταν γνωστός πιο πολύ με το όνομα Βιτάστα. Το 1913 που απελευθερώθηκε οι κάτοικοί του το ονόμασαν Κρηνίδα και είναι σήμερα ένα καλοβαλμένο χωριό 600 κατοίκων του Νομού Σερρών, στους πρόποδες του Παγγαίου. «Γεννήθηκα και μεγάλωσα στην Κρηνίδα, το 1970. Ο πατέρας μου ήταν παντοπώλης και η μητέρα μου στο σπίτι. Το 1987 πέρασα στο Φυσικό της Θεσσαλονίκης και το 1991 ξεκίνησα το διδακτορικό μου στη Θεωρητική Σωματιδιακή Φυσική, στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, στο Stony Brook». Αξίζει να σημειώσουμε ότι στο Αριστοτέλειο τα μαθήματα των τεσσάρων ετών τα είχε περάσει σε τρία χρόνια, αλλά έπρεπε να περιμένει άλλον έναν χρόνο γιατί δεν επιτρεπόταν να του δώσουν πιο νωρίς το πτυχίο από το ελληνικό πανεπιστήμιο! Το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής στη Λουβέν του Βελγίου, το Ινστιτούτο Σπινόζα στην Ουτρέχτη της Ολλανδίας, το Αμστερνταμ και το Πρίνστον ήταν μερικοί ακόμη σταθμοί στη σταδιοδρομία του Κώστα Σκενδέρη, προτού φθάσει να είναι σήμερα καθηγητής και αναπληρωτής διευθυντής σε ένα ερευνητικό κέντρο στο Σουθάμπτον. Στο τέλος της προηγούμενης χρονιάς, στο πλαίσιο του διαγωνισμού που προκήρυξε το Ιδρυμα Τέμπλετον (The John Templeton Foundation) με θέμα «Τα νέα σύνορα που χαράσσονται στην Αστρονομία και την Κοσμολογία» δόθηκαν είκοσι βραβεία, το καθένα από 175.000 δολάρια, για τη συνέχιση ερευνητικών προγραμμάτων, όπου μεταξύ άλλων ζητείται η απάντηση και στο ερώτημα «Ποια ήταν η πρώτη κατάσταση από όπου ξεπήδησε το Σύμπαν; (πριν δηλαδή από τη Μεγάλη Εκρηξη)».

Τί συνέβη στο Σημείο Μηδέν;

• Ποιοι ήταν οι νόμοι της φύσης στην αρχή του χώρου και του χρόνου;

• Τι υπήρχε προτού υπάρξει ο χώρος και ο χρόνος όπως τους αντιλαμβανόμαστε τώρα;

• Χρησιμοποιώντας μια θεωρία που να βασίζεται σε δύο μόνο Διαστάσεις (αντί για τρεις) και μία Διάσταση για τον χρόνο μπορούν να περιγραφούν το Σύμπαν και οι νόμοι της φύσης πριν και μετά το Big Bang και πώς έγινε η μετάβαση από την πριν στη μετά κατάσταση;».

Γενικά μπορούμε να λέμε ότι στον μακρόκοσμο, όπου η βαρύτητα είναι αισθητή, μας αρκούν οι θεωρίες της Σχετικότητας και στον μικρόκοσμο οι κβαντικές θεωρίες. Οταν όμως βρισκόμαστε σε τόσο μικρές κατατμήσεις του χώρου όσο είναι το λεγόμενο μήκος Planck, που αντιστοιχεί στην ασύλληπτα μικρή απόσταση των
10 ^-33 cm και εκεί έχουμε αισθητά φαινόμενα βαρύτητας λόγω της παρουσίας μεγάλης μάζας, θα πρέπει να βρούμε κάποια θεωρία που να λειτουργεί συμβιβαστικά. Παίρνοντας στοιχεία από τις άλλες δύο και προσθέτοντας και νέα. Και πότε είχαμε τεράστια μάζα σε ελάχιστο χώρο; Μα στα πρώτα τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, όταν ο «σπόρος» του Σύμπαντός μας ενεργοποιήθηκε και μάλιστα με εκρηκτικό τρόπο.

Η ιδέα προέκυψε από μελέτες για τις ιδιότητες και τα παράδοξα σχετικά με τις μελανές οπές». Και μάλιστα από μια πολύ παράδοξη κουβέντα. Δύο φυσικοί, ο Gerard ‘t Hooft και ο Leonard Susskind βρίσκονταν το 1994 στην Ουτρέχτη της Ολλανδίας, στο γραφείο του πρώτου. Ο ‘t Hooft είπε κάποια στιγμή: «Αν μπορούσαμε να κοιτάξουμε με ένα κατάλληλο μικροσκόπιο, που να διακρίνει μεγέθη τόσο μικρά όσο είναι το μήκος Planck, τους τοίχους αυτού του γραφείου θα είχαμε όλες τις πληροφορίες γι’ αυτό τον χώρο». Το είχε γράψει μάλιστα και σε μια εργασία του πριν από λίγο καιρό, αλλά είχε περάσει απαρατήρητο. Ομως αυτή η μυστήρια για τους πολλούς φράση ήταν για τον φίλο του Susskind ο σπόρος που έπεσε στο κατάλληλο έδαφος. Ετσι γυρίζοντας στο ξενοδοχείο του το ίδιο βράδυ εκείνος διατύπωσε για πρώτη φορά κάτι που είναι πλέον ένα από τα πιο βασικά θεωρήματα της Φυσικής: Η μέγιστη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο χώρο δεν εξαρτάται από τον όγκο του και δεν μπορεί να είναι περισσότερη από όση μπορεί να αποθηκευτεί στην επιφάνεια που περιβάλλει τον χώρο. Υπολογίστηκε μάλιστα ότι στην επιφάνεια αυτή το μέγιστο που μπορεί να αποθηκεύεται είναι 1/4 του bit πληροφορίας σε κάθε απειροελάχιστη έκταση που έχει εμβαδόν ίσο μόλις με 10^-66 cm² .

Οι θεωρίες που εξηγούν το Σύμπαν
Πώς φθάσαμε ως εδώ

• 
  Θεωρία της Σχετικότητας, Ειδική και Γενική για τις κινήσεις των αστρικών σωμάτων στο Διάστημα

• 
  Κβαντική Μηχανική για τις κινήσεις των μορίων, των ατόμων και των στοιχειωδών σωματιδίων στον μικρόκοσμο (σε μήκη μικρότερα από 10 εκατομμυριοστά του μέτρου)

• 
  Συσχέτιση της Εντροπίας λόγω θερμικών αλλαγών σε ένα Σύστημα με τον αριθμό των διαφορετικών καταστάσεων που μπορούν να βρεθούν τα μέρη που το αποτελούν και από εκεί συσχέτιση με την ποσότητα πληροφορίας που περιέχει το Σύστημα

• 
  Θεωρία των Χορδών όπου τα στοιχειώδη σωματίδια δεν είναι ό,τι πιο στοιχειώδες υπάρχει στο Σύμπαν. Βασίζεται στην Κβαντική Μηχανική, αλλά το πιο στοιχειώδες είναι οι χορδές, σχηματισμοί που ακόμα είναι αδύνατον να επαληθευθεί άμεσα η ύπαρξή τους λόγω και του απειροελάχιστου μεγέθους τους που με τις χαρακτηριστικές και διαφορετικές ταλαντώσεις τους δίνουν υπόσταση στα διαφορετικά στοιχειώδη σωμάτια όπως είναι τα κουάρκ, οι δομικοί λίθοι των πρωτονίων και των νετρονίων

• 
  Με τη βοήθεια της θεωρίας των χορδών κατανοήσαμε τις συμπεριφορές των μελανών οπών και κυρίως ότι δεν είναι ψυχρές αδρανείς συσσωρεύσεις ύλης, αλλά ότι εκπέμπουν κάποια ακτινοβολία

• 
  Με τη βοήθεια των θεωριών για την Πληροφορία και της σχέσης της με την Εντροπία καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η πληροφορία που κουβαλάει ένα Σύστημα που πέφτει μέσα σε μια μελανή οπή δεν χάνεται, αλλά παραμένει κατά κάποιον τρόπο αποθηκευμένη στην επιφάνεια που περιβάλλει την περιοχή από όπου αν την «πατήσεις» δεν υπάρχει επιστροφή, ακόμη και αν είσαι μια ανάλαφρη ακτίνα φωτός

• 
  Από την ιδέα αυτή της πληροφορίας που εξαρτάται από το εμβαδόν της επιφάνειας και όχι από τον όγκο που περικλείει τη δανειστήκαμε και φθάσαμε και στην ιδέα ότι τα όσα συμβαίνουν στο εσωτερικό του τρισδιάστατου Σύμπαντός μας είναι αποθηκευμένα ως πληροφορίες κατά κάποιον τρόπο σε δύο διαστάσεις, δηλαδή στην επιφάνεια που περιβάλλει το Σύμπαν, και το να μεταφέρεσαι εκεί, κάνει τα Μαθηματικά να είναι πολύ πιο διαχειρίσιμα.