ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

Transcript

1 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η αρχή του κόσμου έγινε από μια υπερβολικά πυκνή και θερμή κατάσταση, όπου δεν ισχύουν οι γνωστοί φυσικοί νόμοι. Από αυτή την άγνωστη κατάσταση με ανεξήγητο τρόπο, άρχισε να σχηματίζεται ο χρόνος και ο χώρος και να οργανώνονται ομάδες από αστρικά σώματα. ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ Στην Επιστήμη της Κοσμολογίας, Big Bang (Μεγάλη έκρηξη) ονομάζεται η θεωρία σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν δημιουργήθηκε από μια υπερβολικά πυκνή και θερμή κατάσταση, πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια έτη. Ο όρος Big Bang χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Fred Hoyle σε μια ραδιοφωνική εκπομπή του BBC το κείμενο της οποίας δημοσιεύτηκε το Ο Hoyle δεν πίστευε τη θεωρία, και

2 λοιδορούσε τη νέα ιδέα. Παρόλα αυτά ο όρος έμεινε χάνοντας το ειρωνικό του περιεχόμενο.συνδυάζοντας τις παρατηρούμενες ταχύτητες των απώτατων Γαλαξιών με την Κοσμολογική Αρχή ότι το Σύμπαν είναι ομοιογενές προς όποια κατεύθυνση και αν παρατηρήσουμε, συμπεραίνουμε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται σύμφωνα με το μοντέλο της Γενικής Σχετικότητας του Friedmann. Προεκτεινόμενο αυτό το συμπέρασμα στο παρελθόν δίχνει ότι το Σύμπαν προήλθε από μια αρχέγονη κατάσταση, στην οποία όλη η Ύλη και η Ενέργεια του Σύμπαντος βρισκόταν σε θερμοκρασία και πυκνότητα που έτεινε προς το άπειρο. Οι επιστήμονες δεν συμφωνούν ευρέως στο τι έλαβε χώρα πριν από αυτό, αλλά η Γενική Σχετικότητα προβλέπει μια βαρυτική μοναδικότητα. Μια συνέπεια της μεγάλη έκρηξης είναι ότι οι συνθήκες στο σύμπαν σήμερα, είναι διαφορετικές από τις συνθήκες στο παρελθόν ή το μέλλον. Εισηγητής της θεωρίας υπήρξε ο Βέλγος αστρονόμος Lemaitre. Μετά από τις διαπιστώσεις ότι: * Οι λύσεις της Θεωρίας της Σχετικότητας πρόεβλεπαν ως αρχή του Σύμπαντος μια μαθηματική ανωμαλία * Εφ'όσον η εντροπία (το μέτρο της αταξίας) του Σύμπαντος αυξάνει συνεχώς θα υπήρχε στιγμή στο παρελθόν με ελάχιστη εντροπία όπου η Ύλη θα είχε την μέγιστη δυνατή πυκνότητα. Με βάση αυτές τις δύο παρατηρήσεις πρότεινε ως αρχή του Σύμπαντος το αρχικό άτομο, όπου ολόκληρη η μάζα του Σύμπαντος είναι συγκεντρωμένη σε ένα και μοναδικό σημείο και ο Χωρόχρονος δεν έχει ακόμα δημιουργηθεί. Το αρχικό άτομο εν καιρώ εξερράγη και από την Ύλη που εκτοξεύθηκε δημιουργήθηκαν Γαλαξίες και οι αστέρες. Το 1948 ο George Gamov, Ρωσοαμερικάνος φυσικός, μελετώντας θεωρητικά την υπερβολικά πυκνή κατάσταση του αρχικού ατόμου

3 υπέθεσε ότι: * Το Ήλιο και τα άλλα ελαφρά χημικά στοιχεία πρέπει να δημιουργήθηκαν εντός τεσσάρων δευτερολέπτων * Μια διάχυτη ισότροπη ακτινοβολία, υπόλειμμα της Μεγάλης Έκρηξης, θα πρέπει να είναι ακόμα και σήμερα ανιχνεύσιμη. Το 1965 οι φυσικοί Allo Arno Penzias και Robert Woodrow Wilson παρατήρησαν μια μικρού μήκους διάχυτη Ισότροπη ακτινοβολία, που ερχόταν δηλαδή ομοιόμορφα απ' όλες τις διευθύνσεις, θερμοκρασίας περίπου τριών βαθμών Kelvin, σαν αυτή που είχε προβλέψει ο Ρώσος φυσικός Gamov 17 χρόνια ενωρίτερα. Από την αρχή της διατύπωσης της θεωρίας της Μεγάλης έκρηξης διαπιστώθηκε ότι η πυκνότητα των Γαλαξιων θα πρέπει να μειώνεται αυξανόμενης της ηλικίας του Σύμπαντος. Το φαινόμενο απέδειξε ο αστροφυσικός Σερ Μάρτιν Ράιλ το Επιχειρήματα Υπέρ της Θεωρίας * Το σύμπαν διαστέλλεται. Το γεγονός ότι οι γαλαξίες υποχωρούν από μας προς όλες τις κατευθύνσεις είναι μια συνέπεια αυτής της αρχικής έκρηξης και ανακαλύφθηκε αρχικά από τον αστρονόμο Hubble. Υπάρχουν τώρα καθαρά στοιχεία (η έντονη μετατόπιση των φασματικών γραμμών των μακρινών γαλαξιών προς το ερυθρό) για το νόμο του Hubble, που λέει ότι η ταχύτητα που απομακρύνεται ένας γαλαξίας είναι ανάλογη προς την απόστασή του από μας. Αν κάνουμε προβολή των μέσων τροχιών των γαλαξιών, χρονικά προς τα πίσω, βλέπουμε ότι συγκλίνουν σε μια κατάσταση υψηλής πυκνότητας - η αρχική πύρινη βολίδα. * Το παρατηρούμενο ποσό του ήλιου, που η θεωρία δέχεται πως είναι το 25% της συνολικής μάζας του σύμπαντος και που σχηματίσθηκε κατά τη διάρκεια των πρώτων-πρώτων στιγμών,

4 συμφωνεί με τις παρατηρήσεις. Μετά από ένα δευτερόλεπτο περίπου το Big Bang, η ύλη - υπό μορφή ελεύθερων νετρονίων και πρωτονίων - ήταν πολύ θερμή και πυκνή. Καθώς το σύμπαν επεκτάθηκε, η θερμοκρασία έπεσε και μερικά από αυτά νουκλεόνια συνέθεσαν ελαφρά στοιχεία: το δευτέριο, το ήλιο-3, και το ήλιο-4. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί προβλέπουν ότι το ένα τέταρτο του σύμπαντος αποτελείται από ήλιο-4, ένα αποτέλεσμα που είναι σε καλή συμφωνία με τις παρούσες παρατηρήσεις. * Η Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, η οποία τώρα βρίσκεται σε μια θερμοκρασία περίπου 2.7 βαθμών πάνω από απόλυτο μηδέν, που δείχνει πως το Σύμπαν προέρχεται από μια πυκνή, ισοθερμική κατάσταση. Περίπου έτη μετά από το Big Bang, η θερμοκρασία του Σύμπαντος (~3.000 βαθμοί) είχε μειωθεί αρκετά ώστε τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και οι πυρήνες που υπήρχαν μπόρεσαν να συνδυαστούν έτσι ώστε να σχηματίσουν τα άτομα του υδρογόνου (τα πιο απλά άτομα). Από αυτήν την περίοδο και μετά, η ακτινοβολία ήταν πρακτικά ανίκανη να αλληλεπιδράσει με το αέριο του υποβάθρου. Χωρίς όμως ελεύθερα ηλεκτρόνια το φως δεν μπορούσε να αλληλεπιδράσει με την ύλη για να διασκεδαστούν (scattering) τα φωτόνια, κι έτσι το Σύμπαν έγινε διαφανές στην ακτινοβολία. (Είναι αυτό το φως που θεωρούμε σήμερα ως Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου). Διαδίδεται λοιπόν ελεύθερα από τότε, χάνοντας συνεχώς ενέργεια επειδή το μήκος κύματός του αυξάνεται λόγω διαστολής του σύμπαντος. Αρχικά, η θερμοκρασία της Κοσμικής Ακτινοβολίας ήταν περίπου βαθμοί, ενώ σήμερα έχει πέσει στους 3K μόνο - ένα φάντασμα της αφάνταστης έντονης θερμότητας της αρχέγονης πύρινης βολίδας του Big Bang. * Η κατάρρευση της ύλης για να σχηματίσει τους γαλαξίες και τις άλλες μεγάλης κλίμακας δομές (σμήνη και υπερσμήνη) που παρατηρούνται στον κόσμο σήμερα. Σε, περίπου, έτη μετά από το Big Bang, η θερμοκρασία είχε πέσει σε τέτοιο βαθμό ώστε η ενεργειακή πυκνότητα του σύμπαντος άρχισε να εξουσιάζεται

5 από την ύλη πιά, παρά από το φως και την υπόλοιπη ακτινοβολία που κυριαρχούσαν νωρίτερα. Οι βαρυτικές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων άρχισαν να γίνονται υπολογίσιμες, και μικρές διαταραχές στην πυκνότητά της ύλης αυξήθηκαν. Δέκα πέντε δισεκατομμύρια έτη αργότερα βλέπουμε τα αποτελέσματα αυτής της κατάρρευσης. * Το παράδοξο του Olbers. Ο νυκτερινός ουρανός είναι σκοτεινός. Άρα δεν είναι άπειρος ο αριθμός των αστεριών (το σύμπαν δεν είναι άπειρο αλλά πεπερασμένο) ούτε χρονικά άπειρο (άρα το φως πολλών αστεριών δεν έχει φθάσει ακόμη σε μας). * Η ομοιογένεια - τα δεδομένα δείχνουν πως σε οποιαδήποτε θέση μέσα στο Σύμπαν ένας παρατηρητής θα το βλέπει το ίδιο. * Η ισοτροπία - πολύ ισχυρά δεδομένα δείχνουν πως ο ουρανός φαίνεται ο ίδιος σε όλες τις διευθύνσεις με μια ακρίβεια 1 προς * Χρονική διαστολή σε καμπυλώσεις του φωτός των supernova. * Η μεταβολή της θερμοκρασίας TCMB με μετατόπιση στο ερυθρό. Αυτή είναι μια ευθεία παρατήρηση της εξέλιξης του Σύμπαντος. * Τα ελαφρά ισότοπα δευτέριο 2D, 3He ήλιο-3, 4He ήλιο-4, και 7Li λίθιο-7 βρίσκονται σε αφθονία. Αυτό προβλέπεται από τη θεωρία των 3 πρώτων λεπτών. Επιχειρήματα κατά της Θεωρίας Αλλά το απλό μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης αφήνει διάφορα εκκρεμή προβλήματα, όπως: * Το πρόβλημα του ορίζοντα -- ο γρίφος ότι το Σύμπαν φαίνεται το ίδιο στις αντίθετες πλευρές του ουρανού (σε αντίθετα σημεία

6 του ορίζοντα) ακόμα κι αν δεν έχει υπάρξει χρόνος, από την εποχή το Big Bang για το φως (ή οτιδήποτε άλλο) να ταξιδεύσει από τη μια άκρη στην άλλη του σύμπαντος και να επιστρέψει. Στην πρότυπη μορφή της, η θεωρία του Big Bang υποθέτει ότι όλα τα μέρη του σύμπαντος άρχισαν να διαστέλλονται ταυτόχρονα. Και η ερώτηση που μπαίνει είναι, πώς μπόρεσαν όλα τα διαφορετικά μέρη του σύμπαντος να συγχρονίσουν το ξεκίνημα της διαστολής τους; Πώς τα αντίθετα σημεία των ορίζοντων "ξέρουν" πώς να βρίσκονται σε συμφωνία το ένα με το άλλο; * Το πρόβλημα επιπεδότητας - Ο χωρόχρονος του σύμπαντος είναι αρκετά σχεδόν επίπεδος, το οποίο σημαίνει ότι το σύμπαν βρίσκεται ακριβώς στη διαχωριστική γραμμή μεταξύ της αιώνιας διαστολής και της ενδεχόμενης κατάρρευσης. Η Γενική Σχετικότητα προτείνει ότι ο χώρος μπορεί να είναι πολύ κυρτός, με μια τυπική ακτίνα της τάξεως του μήκους Planck, ή cm. Εντούτοις, το σύμπαν μας είναι ακριβώς περίπου επίπεδος με μια κλίμακα 1028 εκατοστά, την ακτίνα του αισθητού μέρους του σύμπαντος. Αυτό το αποτέλεσμα των παρατηρήσεων μας διαφέρει από τις θεωρητικές προσδοκίες περισσότερο από 60 μεγέθη τάξεως. * Η ύπαρξη της Μεγάλης Έκρηξης. Τι ύπηρχε πριν; Εάν ο χωρόχρονος δεν υπήρχε τότε, πώς θα μπορούσαν όλα να εμφανιστούν από το τίποτα; Τι ξεπήδησε πρώτα: ο κόσμος ή οι νόμοι που καθορίζουν την εξέλιξή του; Εξηγώντας αυτή την αρχική ιδιομορφία --που και πότε όλα αυτά άρχισαν-- ακόμη παραμένει το πιό δυσεπίλυτο πρόβλημα της σύγχρονης κοσμολογίας. * Η κατανομή της ύλης στο σύμπαν. Σε πολύ μεγάλη κλίμακα, η ύλη έχει ξεπηδήσει με αξιοπρόσεκτη ομοιομορφία. Για περισσότερο από 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός, η κατανομή της βρίσκεται σε τέλεια ομοιογένεια για κάτι λιγότερο από ένα μέρος σε Για πολύ καιρό, κανένας δεν είχε οποιαδήποτε ιδέα γιατί το σύμπαν

7 ήταν τόσο ομοιογενής. Ένας από τους ακρογωνιαίους λίθους της Καθιερωμένης Κοσμολογίας ήταν η "κοσμολογική αρχή," που βεβαιώνει ότι το σύμπαν πρέπει να είναι ομοιογενές. Αυτή η υπόθεση, εντούτοις, δεν βοηθά και πολύ, επειδή το σύμπαν ενσωματώνει σημαντικές αποκλίσεις από την ομοιογένεια, δηλαδή, τα αστέρια, τους γαλαξίες και άλλες μεγάλες συσσωρεύσεις της ύλης. Ως εκ τούτου, πρέπει να εξηγήσουμε γιατί το σύμπαν είναι τόσο ομοιόμορφο στις μεγάλες κλίμακες και να προτείνουμε συγχρόνως κάποιο μηχανισμό που να παράγει τους γαλαξίες. * Το πρόβλημα της μοναδικότητας. Μικρές αλλαγές στις φυσικές σταθερές της φύσης θα μπορούσαν να είχαν κάνει τον κόσμο να "ξετυλιχθεί" κατά τρόπο απολύτως διαφορετικό. Παραδείγματος χάριν, πολλές δημοφιλείς θεωρίες των στοιχειωδών σωματιδίων υποθέτουν ότι ο χωρόχρονος είχε αρχικά αρκετά περισσότερες από τέσσερις διαστάσεις (τρεις χωρικές και μια χρονική). Προκειμένου να τακτοποιηθούν οι θεωρητικοί υπολογισμοί με το φυσικό κόσμο στον οποίο ζούμε, αυτά τα μοντέλα δηλώνουν ότι οι πρόσθετες διαστάσεις είναι "συμπυκνωμένες", ή έχουν στενέψει σε ένα μικρό μέγεθος και έχουν πτυχωθεί. Αλλά κάποιος βέβαια μπορεί να αναρωτηθεί γιατί η "συμπύκνωση" αυτών των διαστάσεων σταμάτησε με τέσσερις διαστάσεις, κι όχι δύο ή πέντε. * Το πρόβλημα της ελλείπουσας ή σκοτεινής ή αθέατης ύλης. Πρέπει όμως να τονιστεί επίσης πως το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης δεν μπορεί να αντιμετωπίσει το εξής πρόβλημα. Γιατί η παρατηρούμενη μάζα του Σύμπαντος είναι δέκα φορές μικρότερη της εκτιμούμενης βάσει των κινήσεων των Γαλαξιών; * Η απουσία των μαγνητικών μονοπόλων. Ενώ πιστεύεται πως υπήρξαν κάποτε δεν έχει παρατηρηθεί ακόμη κανένα.

8 Γιατί υπάρχει το σύμπαν; Όπως έγραψε κάποτε ο Douglas Adams : Το σύμπαν είναι μεγάλο, πραγματικά πολύ μεγάλο." Και όμως, εάν η θεωρία μας για το big bang είναι σωστή, το σύμπαν ήταν κάποτε πολύ μικρότερο.

9 Πράγματι, κάποτε ήταν μικρότερο κι από ένα σημείο. Περίπου πριν 13,7 δισεκατομμύρια έτη χρόνο ξεπήδησε αυθόρμητα και ο χώρος από το κενό. Πώς έγινε αυτό; Ή για να το θέσουμε διαφορετικά: γιατί υπάρχει κάτι αντί για τίποτα; Είναι ένα μεγάλο ερώτημα, ίσως το μεγαλύτερο. Η ιδέα ότι το σύμπαν απλά εμφανίστηκε από το τίποτα είναι αρκετά δύσκολη, η προσπάθεια να συλλάβουμε το τίποτα είναι ίσως ακόμα πιο δύσκολο... Είναι, επίσης, λογικό να ζητήσουμε την επιστημονική άποψη για αυτό το ζήτημα. Πάντως κάποια βασική φυσική δείχνει ότι εσείς και το υπόλοιπο σύμπαν είναι συντριπτικά πιθανό να υπάρχει. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής, που είναι από τους πλέον βασικούς φυσικούς νόμους, λέει ότι η αταξία, με λίγα λόγια η εντροπία, τείνει πάντα να αυξηθεί. Η εντροπία μετρά τον αριθμό των τρόπων που μπορούμε να επαναδιευθετήσουμε τα συστατικά ενός συστήματος χωρίς να αλλάξει συνολικά η εμφάνισή του. Τα μόρια σε ένα θερμό αέριο, για παράδειγμα, μπορούν να οργανωθούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους για να δημιουργήσουν την ίδια συνολική θερμοκρασία και πίεση, κάνοντας το αέριο ένα σύστημα με υψηλή εντροπία. Αντίθετα, δεν μπορούμε να αλλάξουμε πάρα πολύ τη διάταξη των μορίων σε ένα ζωντανό οργανισμό, χωρίς να το μετατρέψουμε σε ένα μη ζωντανό αντικείμενο, γι αυτό και είστε ένα σύστημα με χαμηλή εντροπία. Με την ίδια λογική, η ανυπαρξία ή το τίποτα είναι η κατάσταση με την υψηλότερη εντροπία γύρω μας μπορείτε να την ανακατέψετε όσα θέλετε και να φαίνεται ακόμα σαν το κενό. Λόγω αυτού του νόμου, είναι δύσκολο να δούμε πώς το τίποτα θα μπορούσε ποτέ να μετατραπεί σε κάτι πραγματικό, πόσο μάλλον σε κάτι τόσο μεγάλο όσο το σύμπαν. Όμως η εντροπία είναι μόνο μέρος της ιστορίας μας. Το άλλο ζήτημα είναι η συμμετρία μια

10 ποιότητα που φαίνεται να ασκεί βαθιά επίδραση στο φυσικό σύμπαν, όπου αυτή έρχεται στο προσκήνιο. Η ανυπαρξία είναι όντως κάτι πολύ συμμετρικό αφού δεν υπάρχει τίποτα εκεί μέσα," λέει ο φυσικός Frank Wilczek του MIT. Και όπως έχουν μάθει οι φυσικοί κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, οι συμμετρίες μπορούν να σπάνε.η ειδικότητα του Wilczek είναι η κβαντική χρωμοδυναμική, η θεωρία που περιγράφει πώς συμπεριφέρονται τα κουάρκ βαθιά μέσα στους ατομικούς πυρήνες. Αυτή μας λέει λοιπόν ότι το τίποτα (το κενό) είναι μια αβέβαιη κατάσταση. "Μπορείτε να σχηματίσετε μια κατάσταση που δεν έχει κανένα κουάρκ και αντικουάρκ σε αυτήν, και να είναι εντελώς ασταθής, λέει ο Wilczek. "Αυτή η κατάσταση του κενού (της ανυπαρξίας δηλαδή) αυθόρμητα παράγει ζεύγη κουάρκ-αντικουάρκ." Και τότε η τέλεια συμμετρία του κενού έχει σπάσει. Αυτό μας οδηγεί σε ένα απροσδόκητο συμπέρασμα, λέει ο Victor Stenger, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο: εις πείσμα της εντροπίας, "κάτι που είναι μια πιο φυσική κατάσταση από ότι το τίποτα". "Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, δεν υπάρχει αληθινή κατάσταση «κενού»," συμφωνεί ο Frank Close του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Το πραγματικό κενό θα είχε ακριβώς μηδενική ενέργεια, μια τιμή μεγάλης ακριβείας για τον αβέβαιο κβαντικό κόσμο. Αντίθετα, ένα κενό είναι στην πράξη γεμάτο με ένα θολό ζωμό από εικονικά σωματίδια που εμφανίζονται και εξαφανίζονται ξαφνικά. Υπό αυτή την έννοια εσείς, εγώ, το φεγγάρι και οτιδήποτε άλλο στο σύμπαν μας είναι ακριβώς διεγέρσεις του κβαντικού κενού. Πριν από το Big Bang?????? Μήπως κάποιος παρόμοιος υπολογισμός ισχύει και για την προέλευση του ίδιου του σύμπαντος; Πολύ εύλογο, τονίζει ο Wilczek. "Δεν υπάρχει κανένα εμπόδιο ανάμεσα στο κενό και σε

11 ένα πλούσιο σύμπαν γεμάτο από ύλη," συνεχίζει. Ίσως το Big Bang ήρθε φυσικά απλώς από το τίποτα. Αυτό, φυσικά, θέτει το ερώτημα του τι υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, και πόσο διήρκησε. Δυστυχώς σε αυτό το σημείο οι βασικές ιδέες αρχίζουν να μας απογοητεύουν. Η έννοια "πριν" δεν έχει κανένα νόημα. Σύμφωνα με τα λόγια του Stephen Hawking, είναι σαν να ζητάμε τι υπάρχει βόρεια του Βόρειου Πόλου. Ακόμα κι έτσι, υπάρχει ένα γεγονός που μας αναστατώνει περισσότερο από την ιδέα ότι κάτι μπορεί να έρθει από το τίποτα, ίσως το τίποτα από μόνο του δεν μπορεί να υπάρξει. Εδώ είναι το γιατί. Η κβαντική αβεβαιότητα επιτρέπει ένα συμβιβασμό μεταξύ του χρόνου και της ενέργειας, οπότε κάτι που διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα πρέπει να έχει λίγη ενέργεια. Για να εξηγήσουμε πώς το σύμπαν μας έχει διαρκέσει επί δισεκατομμύρια χρόνια, στην διάρκεια των οποίων σχηματίστηκαν γαλαξίες, ηλιακά συστήματα και έγινε η εξέλιξη της ζωή,, η συνολική ενέργεια του σύμπαντος πρέπει να είναι εξαιρετικά χαμηλή. Αυτό ταιριάζει με τη γενικά αποδεκτή άποψη για τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, η οποία βλέπει τον χωροχρόνο να υποβάλλεται σε μια σύντομη και υπερ-ταχύτατη διαστολή αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτή η περίοδος, γνωστή ως πληθωρισμός, πλημμύρισε το σύμπαν με ενέργεια. Αλλά σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας περισσότερος χωροχρόνος σημαίνει επίσης και περισσότερη βαρύτητα. Η έλξη της βαρύτητας αντιπροσωπεύει την αρνητική ενέργεια που μπορεί να ακυρώσει τη θετική ενέργεια του πληθωρισμού στην ουσία κατασκευάστηκε ένα σύμπαν από το τίποτα. «Μου αρέσει να λέω ότι το σύμπαν είναι το απόλυτο δωρεάν γεύμα», λέει ο Alan Guth, ο κοσμολόγος στο ΜΙΤ, που έφερε τη θεωρία του πληθωρισμού

12 πριν από 30 χρόνια. Οι φυσικοί συνηθίζουν να ανησυχούν για το ότι η δημιουργία κάποιου πράγματος από το τίποτα δεν θα παραβιάζει όλα τα είδη των φυσικών νόμων, όπως η διατήρηση της ενέργειας. Αλλά αν διατηρείται η μηδενική συνολική ενέργεια του σύμπαντος το πρόβλημα εξαφανίζεται και ένα σύμπαν που απλά ξεπήδησε από το τίποτα γίνεται όχι μόνο εύλογο, αλλά πιθανό. Ίσως ένας καλύτερος τρόπος για να το πούμε είναι ότι το κάτι δεν είναι τίποτα", λέει ο Guth. Τίποτα από αυτά ωστόσο δεν αλλάζει την πραγματικότητα. Η κατανόησή μας για τη δημιουργία στηρίζεται στην ισχύ των νόμων της φυσικής, ιδιαίτερα της κβαντικής αβεβαιότητας. Αλλά αυτό σημαίνει ότι οι νόμοι της φυσικής ήταν κατά κάποιο τρόπο κωδικοποιημένοι μέσα στον ιστό του σύμπαντος προτού αυτό υπήρξε. Πώς μπορούν οι φυσικοί νόμοι να υπάρχουν έξω από το χώρο και το χρόνο και δίχως να υπάρχει μια αιτία για την ύπαρξη τους; Ή, για να το θέσουμε αλλιώς, γιατί υπάρχει κάτι περισσότερο από το τίποτα εκεί έξω;

13 Η Μεγάλη Έκρηξη συντελείται διαρκώς και το υλικό Σύμπαν διαρκώς δημιουργείται παντού στο διαταραγμένο χώρο, από τις πιο μικρές διαστάσεις του, με τις μικροσκοπικές "εκρήξεις" του. Το Σύμπαν ήταν πάντα ολοκληρωμένο και δεν δημιουργήθηκε ποτέ. Όχι μόνο αυτό δεν απουσιάζει, αλλά αντιθέτως, ο κόσμος που λείπει χρησιμεύει άμεσα για να υπάρχει το φως, η θερμότητα, τα ραδιοκύματα και εξ' αρχής η δομή της ύλης, με την οποία εμείς εμφανιζόμαστε σαν ξεχωριστοί μέσα στο χώρο και στο χρόνο! Ο κενός χώρος είναι το Σύμπαν που αναζητούν πριν από τη στιγμή του Big Bang και συμμετέχει στη δομή της ύλης με τα κυματικά φαινόμενα που προκαλούνται από τη διατάραξη της ισορροπημένης ενέργειάς του. Το πιο μικρό πράγμα του κόσμου, λοιπόν, δεν συναντιέται μόνο εξωτερικά με τον γιγάντιο κόσμο...