Η δημιουργία του σύμπαντος από το τίποτα

Ο Alan Guth, στο βιβλίο του "Το Πληθωριστικό Σύμπαν", θέτει το ερώτημα: Δεδομένης της σημερινής κατανόησης των νόμων διατήρησης, υπάρχει άραγε κάποια ελπίδα για μια επιστημονική περιγραφή της δημιουργίας του σύμπαντος; Αν οι νόμοι διατήρησης επιβάλλουν «τίποτα να μη δημιουργείται από το τίποτα», όπως το διατύπωσε ο Λουκρήτιος, τότε πως δημιουργήθηκε το Σύμπαν; Θα πρέπει να αναγκαστούμε να πιστέψουμε είτε ότι το Σύμπαν είναι αιώνιο, ή ότι δημιουργήθηκε από κάποια δύναμη που δρα έξω από τους περιορισμούς των φυσικών νόμων.
Αν όμως, επιθυμούμε να κατανοήσουμε τον τρόπο που θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί το Σύμπαν μέσα στα πλαίσια των φυσικών νόμων, θα πρέπει να βρούμε κάποιο τρόπο για να παρακάμψουμε το παλιό απόφθεγμα του Λουκρητίου.
Η δημιουργία του Σύμπαντος πρέπει να περιγραφεί με τη βοήθεια των φυσικών νόμων που περιλαμβάνουν και την αρχή διατήρησης της ενέργειας.
Αν λοιπόν το Σύμπαν δημιουργήθηκε από το τίποτα, τότε η συνολική του ενέργεια πρέπει να είναι ίση με μηδέν.
Το Σύμπαν όμως είναι γεμάτο ενέργεια: η Γη, ο Ήλιος, ο Γαλαξίας μας και οι εκατοντάδες δισεκατομμύρια γαλαξίες που αποτελούν το ορατό Σύμπαν περιέχουν χωρίς καμιά αμφιβολία ένα ασύλληπτα μεγάλο ποσό μάζας/ενέργειας. Πως είναι δυνατόν να ελπίζουμε ότι θα περιγράψουμε κάποτε τη δημιουργία του Σύμπαντος μέσα στα πλαίσια της φυσικής;
Μια απάντηση στο ερώτημα αυτό προέρχεται από ένα παράδοξο χαρακτηριστικό της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας. Η βαρυτική ενέργεια είναι ουσιαστικά η ενέργεια του βαρυτικού πεδίου και αντιπροσωπεύεται από έναν αρνητικό αριθμό. Με άλλα λόγια η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα βαρυτικό πεδίο είναι μικρότερη του μηδενός. Είναι επομένως δυνατό το Σύμπαν να έχει ολική ενέργεια ίση με το μηδέν. Το τεράστιο ποσό ενέργειας που παρατηρούμε με τη μορφή ύλης μπορεί να αντισταθμιστεί από μια ίση αρνητική συνεισφορά, που προέρχεται από το βαρυτικό πεδίο. Δεν υπάρχει κανένας περιορισμός στην ποσότητα της ενέργειας του βαρυτικού πεδίου, και επομένως κανένας περιορισμός στην ποσότητα μάζας/ενέργειας που μπορεί να αντισταθμίσει.
Το Σύμπαν θα μπορούσε θαυμάσια να προέλθει από το τίποτα και να έχει εξελιχθεί με έναν τρόπο απόλυτα συνεπή με όλους τους γνωστούς νόμους διατήρησης και η δυνατότητα διατύπωσης μιας τέτοιας θεωρίας είναι πλέον εφικτή.
Ο πρώτος που ασχολήθηκε σοβαρά με το πως μπορεί να δημιουργηθεί το σύμπαν από το τίποτα ήταν ο Εdward Tryon, το 1973, με ένα άρθρο που έφερε τον τίτλο: «Is the Universe a Vacuum Fluctuation?»

Ήταν στα τέλη της δεκαετίας του 60, σε ένα διάλειμμα σεμιναρίου του Dennis Sciama, όταν ο Tryon – τότε επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Coloumbia – διατύπωσε για πρώτη φορά την υπόθεση ότι «το Σύμπαν αποτελεί ίσως μια διακύμανση κενού». Ο Tryon έκανε πολύ σοβαρά την υπόθεση αυτή και απογοητεύθηκε όταν οι συνάδελφοί του τη θεώρησαν ως ένα έξυπνο αστείο και ξέσπασαν σε γέλια

Το άρθρο υποβλήθηκε αρχικά στο περιοδικό Physical Review Letters, όπου όμως απορρίφθηκε ως πολύ θεωρητικό. Ο Tryon, εξακολουθούσε να είναι, ακόμα, γοητευμένος από την ομορφιά και την απλότητα της ιδέας της δημιουργίας του Σύμπαντος από μια διακύμανση του κενού, ξαναέγραψε το άρθρο απευθυνόμενος σε ένα ευρύτερο αναγνωστικό κοινό και το έστειλε στο Nature, όπου και δημοσιεύθηκε ως κανονικό άρθρο.....

συνεχίζεται...