Σε μεγάλες κλίμακες, το Σύμπαν είναι ομοιογενές και ισοτροπικό. Φυσικά υπάρχει κάποια «αδεξιότητα» στην κατανομή των αστεριών και των γαλαξιών, αλλά γενικά η πυκνότητα οποιασδήποτε δεδομένης τοποθεσίας θα είναι η ίδια με μια τοποθεσία εκατοντάδων ετών φωτός μακριά. Αυτή η υπόθεση είναι γνωστή ως η Κοπερνική αρχή. Επικαλούμενος την Κοπέρνικα Αρχή, οι αστρονόμοι έχουν προβλέψει την ύπαρξη του αόριστου σκοτεινή ενέργεια, επιταχύνοντας τους γαλαξίες μεταξύ τους, επεκτείνοντας έτσι το Σύμπαν. Αλλά πείτε εάν αυτή η βασική υπόθεση είναι λανθασμένη; Τι γίνεται αν η περιοχή μας του Σύμπαντος είναι μοναδικό στο ότι καθόμαστε σε μια τοποθεσία όπου η μέση πυκνότητα είναι πολύ χαμηλότερη από άλλες περιοχές του χώρου; Ξαφνικά οι παρατηρήσεις του φωτός από σουπερνόβα τύπου 1a δεν είναι ανώμαλες και μπορούν να εξηγηθούν από το τοπικό κενό. Εάν συνέβαινε αυτό, η σκοτεινή ενέργεια (ή οποιαδήποτε άλλη εξωτική ουσία για αυτό το θέμα) δεν θα χρειαζόταν να εξηγήσει τη φύση του Σύμπαντός μας…
Η σκοτεινή ενέργεια είναι μια υποθετική ενέργεια που προβλέπεται να διεισδύσει στον Κόσμο, προκαλώντας την παρατηρούμενη επέκταση του Σύμπαντος. Αυτή η παράξενη ενέργεια πιστεύεται ότι αντιπροσωπεύει το 73% της συνολικής ενέργειας μάζας (δηλ. Ε = mc2) του Σύμπαντος. Αλλά πού είναι τα στοιχεία για τη σκοτεινή ενέργεια; Ένα από τα κύρια εργαλεία κατά τη μέτρηση της επιταχυνόμενης επέκτασης του Σύμπαντος είναι η ανάλυση της κόκκινης μετατόπισης ενός απομακρυσμένου αντικειμένου με γνωστή φωτεινότητα. Σε ένα Σύμπαν γεμάτο αστέρια, ποιο αντικείμενο δημιουργεί μια «τυπική» φωτεινότητα;
Οι σουπερνόβα τύπου 1a είναι γνωστοί ως «τυπικά κεριά» για αυτόν ακριβώς τον λόγο. Όπου κι αν εκραγούν στο παρατηρήσιμο σύμπαν, θα φυσούν πάντα με την ίδια ποσότητα ενέργειας. Έτσι, στα μέσα της δεκαετίας του 1990 οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι ο μακρινός τύπος 1α είναι λίγο πιο αμυδρό από το αναμενόμενο. Με το βασικό υπόθεση (μπορεί να είναι μια αποδεκτή άποψη, αλλά είναι μια υπόθεση το ίδιο) ότι το Σύμπαν υπακούει στην Κοπερνική Αρχή, αυτή η εξασθένιση υποδηλώνει ότι υπήρχε κάποια δύναμη στο Σύμπαν που δεν προκαλούσε μόνο επέκταση, αλλά επιταχυνόμενη επέκταση του Σύμπαντος. Αυτή η δύναμη μυστηρίου ονομάστηκε σκοτεινή ενέργεια και τώρα είναι μια κοινή άποψη ότι ο Κόσμος πρέπει να γεμίσει μαζί του για να εξηγήσει αυτές τις παρατηρήσεις. (Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες που εξηγούν την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας, αλλά αυτός είναι ένας κρίσιμος παράγοντας.)
Σύμφωνα με μια νέα δημοσίευση με επικεφαλής τον Timothy Clifton, από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης του Ηνωμένου Βασιλείου, διερευνάται η αμφιλεγόμενη υπόθεση ότι η ευρέως αποδεκτή Κοπερνική Αρχή είναι λάθος. Ίσως εμείς κάνω υπάρχουν σε μια μοναδική περιοχή του χώρου όπου η μέση πυκνότητα είναι πολύ χαμηλότερη από το υπόλοιπο του Σύμπαντος. Οι παρατηρήσεις μακρινών σουπερνόβων ξαφνικά δεν θα απαιτούσαν σκοτεινή ενέργεια για να εξηγήσουν τη φύση του επεκτεινόμενου Σύμπαντος. Δεν απαιτούνται εξωτικές ουσίες, καμία τροποποίηση στη βαρύτητα και καμία επιπλέον διάσταση.
Ο Clifton εξηγεί συνθήκες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις σουπερνόβα είναι ότι ζούμε σε μια εξαιρετικά σπάνια περιοχή, ακριβώς κοντά στο κέντρο, και αυτό το κενό θα μπορούσε να είναι σε κλίμακα της ίδιας τάξης μεγέθους με το παρατηρήσιμο Σύμπαν. Εάν συνέβαινε αυτό, η γεωμετρία του χωροχρόνου θα ήταν διαφορετική, επηρεάζοντας τη διέλευση του φωτός με διαφορετικό τρόπο από ό, τι θα περιμέναμε. Επιπλέον, προχωρά ακόμη και λέγοντας ότι κάθε δεδομένος παρατηρητής έχει μεγάλη πιθανότητα να βρεθεί σε μια τέτοια τοποθεσία. Ωστόσο, σε ένα πληθωριστικό Σύμπαν όπως το δικό μας, η πιθανότητα δημιουργίας ενός τέτοιου κενού είναι χαμηλή, αλλά θα πρέπει ωστόσο να ληφθεί υπόψη. Το να βρεθούμε στη μέση μιας μοναδικής περιοχής του χώρου θα παραβίαζε ορθά την Κοπέρνικα Αρχή και θα είχε τεράστιες επιπτώσεις σε όλες τις πτυχές της κοσμολογίας. Κυριολεκτικά, θα ήταν μια επανάσταση.
Η Κοπερνική Αρχή είναι μια υπόθεση που αποτελεί το θεμέλιο της κοσμολογίας. Όπως επεσήμανε η Amanda Gefter στο Νέος Επιστήμονας, αυτή η υπόθεση πρέπει να είστε ανοιχτοί στον έλεγχο. Σε τελική ανάλυση, η καλή επιστήμη δεν πρέπει να είναι παρόμοια με τη θρησκεία όπου μια υπόθεση (ή πεποίθηση) γίνεται αναμφισβήτητη. Αν και η μελέτη του Clifton είναι κερδοσκοπική προς το παρόν, θέτει μερικές ενδιαφέρουσες ερωτήσεις σχετικά με την κατανόησή μας για το Σύμπαν και αν είμαστε πρόθυμοι να δοκιμάσουμε τις θεμελιώδεις ιδέες μας.
Πηγές: arXiv: 0807.1443v1 [astro-ph], New Scientist Blog
