Η σκάλα προς τη Μεγάλη Έκρηξη (BIG BANG)

Σκαλί πρώτο (Isaac Newton 1643 – 1727)

Το ουράνιο τόξο, γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων, ενδεδυμένο με μύθους περί θησαυρού πειρατών, υπόσχεση θεού περί αποφυγής κατακλυσμού, περί αλληλεπίδρασης του λευκού φωτός με τα σωματίδια της ατμόσφαιρας και άλλα πολλά, μέχρι που ένας νεαρός, ο Ισαάκ Νεύτων, ασχολήθηκε με το φαινόμενο.

Στα 22 του χρόνια και ενώ ξεκινούσε το μεταπτυχιακό, το πανεπιστήμιο έκλεισε λόγω πανδημίας. Μάζεψε τις σημειώσεις του και πήγε στο αγρόκτημά του όπου πέρασε τα δύο (1665 – 1666) πιο δημιουργικά  χρόνια της καριέρας του. Εκεί ανέπτυξε τόσο τους νόμους του για την κίνηση και την αλληλεπίδραση των σωμάτων όσο και την οπτική του για την οποία είναι λιγότερο γνωστός.

Κλείστηκε σε ένα σκοτεινό δωμάτιο όπου από μια τρύπα του παραθυρόφυλλου έμπαινε μια ακτίνα φωτός που έδινε μια λευκή κηλίδα στον απέναντι τοίχο. Στη συνέχεια με την παρεμβολή ενός τριγωνικού πρίσματος η λευκή κηλίδα αναλυόταν στα γνωστά χρώματα της ίριδας. Με την παρεμβολή δεύτερου πρίσματος μεταξύ του πρώτου και του τοίχου, η έγχρωμη δέσμη ξαναπροβλήθηκε ως λευκή. Ο επιστήμονας δεν έμεινε εκεί, τοποθέτησε μεταξύ των δύο πρισμάτων ένα χαρτί στο οποίο είχε ανοίξει ένα λεπτό άνοιγμα ώστε να περνάει μόνο ένα χρώμα καθώς το μετακινούσε. Το πείραμα έδειξε ότι κανένα από τα χρώματα δεν αναλυόταν περαιτέρω, με συμπέρασμα ότι το λευκό φως ήταν σύνθεση των απλών χρωμάτων της ίριδας.

 

Σκαλί δεύτερο (Daguerre Luis 1787 – 1851)


Η άποψη της Boulevard du Temple , που τραβήχτηκε από τον Daguerre το 1838 στο Παρίσι, περιλαμβάνει την παλαιότερη γνωστή φωτογραφία ενός προσώπου.

Ο Daguerre δημοσίευσε την εφεύρεσή του δαγκεροτυπία, το 1839. Σε μια κοινή συνεδρίαση της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών και της Ακαδημίας Καλών Τεχνών στις 7 Ιανουαρίου του ίδιου έτους. Έγιναν διευθετήσεις για την απόκτηση των δικαιωμάτων του Daguerre από τη γαλλική κυβέρνηση με αντάλλαγμα ισόβιες συντάξεις για τον ίδιο και τον γιο του Niépce, Isidore. Στη συνέχεια, στις 19 Αυγούστου 1839, η γαλλική κυβέρνηση παρουσίασε την εφεύρεση ως δώρο από τη Γαλλία «δωρεάν στον κόσμο» και δημοσιεύθηκαν πλήρεις οδηγίες της εργασίας. Το 1839 εξελέγη στην Εθνική Ακαδημία Σχεδίου ως Επίτιμος Ακαδημαϊκός.

Σκαλί τρίτο (Isidore - Auguste - Marie - François - Xavier Comte, 1798 – 1857)


Το 1842 ο Γάλλος φιλόσοφος Ογκίστ Κοντ είπε για τα άστρα: «Βλέπουμε τον τρόπο που ενδεχομένως θα καθορίσουμε τη μορφή τους, τις αποστάσεις τους, τον όγκο τους και τις κινήσεις τους, αλλά ποτέ δε θα μάθουμε τίποτε για τη χημική ή ορυκτολογική δομή τους». Συμπέρασμα βασιζόμενο στο γεγονός ότι καμία συσκευή δεν ήταν δυνατό να προσεγγίσει μια επιφάνεια αστέρα θερμοκρασίας άνω των 5000 0C.

Στην πραγματικότητα, δύο χρόνια μετά το θάνατό του έμελλε να αποδειχθεί ότι ο Κοντ είχε άδικο.

Σκαλί τέταρτο (Christian Andreas Doppler 1803 –1853)


Το 1842, σε ηλικία 38 ετών, ο Ντόπλερ έδωσε μια διάλεξη στη Βασιλική Εταιρεία Επιστημών της Βοημίας. Σε αυτό το έργο, ο Doppler υποστήριξε την αρχή του (αργότερα ονομάστηκε φαινόμενο Doppler ) ότι η παρατηρούμενη συχνότητα ενός κύματος, είτε πρόκειται για κύματα νερού, είτε ηχητικά, είτε κύματα φωτός, εξαρτάται από τη σχετική ταχύτητα της πηγής και του παρατηρητή.

 Σκαλί πέμτο (Gustav Robert Kirchhoff 1824 –1887)


Το 1859 οι Κίρχοφ και Μπούνσεν παρατήρησαν ότι όλα τα διάπυρα στερεά και υγρά εκπέμπουν συνεχές φάσμα (όλα τα χρώματα) ενώ τα ίδια υλικά ως αέρια (ατμοί) εκπέμπουν γραμμικά φάσματα και μάλιστα χαρακτηριστικές γραμμές το καθένα, εν είδει ταυτότητας. Επίσης διαπίστωσαν ότι αν οι ατμοί παρεμβληθούν σε ένα συνεχές φάσμα, απορροφούν ακριβώς τις ίδιες γραμμές. Αυτό το κατόρθωσαν με το φασματοσκόπιο που κατασκεύασαν ώστε να μετρούν με μεγάλη ακρίβεια μήκη κύματος. Έτσι, μέσω των σκοτεινών γραμμών του φάσματος του Ήλιου ανακάλυψαν μερικά από τα στοιχεία του, διαψεύδοντας τον ισχυρισμό του Κοντ.

Σκαλί έκτο (Edwin Powell Hubble 1889 –1953)


Μέχρι το 1900 τα τηλεσκόπια εφοδιάστηκαν με φωτογραφικές μηχανές. Έτσι έγινε εφικτό να συλλέγουν περισσότερα φωτόνια από αμυδρά νεφελώματα του γαλαξία μας όπως πίστευαν τότε, αλλά και να συγκρίνουν γυάλινες φωτογραφικές πλάκες διαφορετικών χρονικών στιγμών πιο αντικειμενικά από ότι μπορούσε να κρατήσει η μνήμη.

Η ταξινόμηση, ανάλυση και καταγραφή των αποτελεσμάτων (θέση – λαμπρότητα – χρώμα) από τις γυάλινες φωτογραφικές πλάκες του Χάρβαρντ, ανατέθηκε σε ομάδα γυναικών υπό την επίβλεψη του Έντουαρντ Πίκερινγκ.

Το πιο διάσημο μέλος της ομάδας του Πίκερινγκ, η Χενριέτα Λίβιτ, μετά από πολυετείς καταγραφές Κηφειδών (αστέρες με μεταβλητή λαμπρότητα) εντόπισε και ανακοίνωσε το 1912 μια σχέση μεταξύ λαμπρότητας και περιόδου του Κηφείδη. Στη συνέχεια μετρήθηκε η απόσταση ενός Κηφείδη με άλλες μεθόδους (π.χ. παράλλαξη) οπότε έκτοτε με τη μέθοδο της Λίβιτ έγινε εφικτή η μέτρηση αποστάσεων στο σύμπαν.

Με αυτά τα δεδομένα, τον Οκτώβριο του 1923, ο αστρονόμος Χαμπλ χειριζόμενος το τηλεσκόπιο διαμέτρου 2,5m στο αστεροσκοπείο του όρους Ουίλσον ανακάλυψε ένα Κηφείδη στο τότε λεγόμενο νεφέλωμα της Ανδρομέδας. Η περίοδός του, με τη μέθοδο Λίβιτ, επέτρεψε στον Χαμπλ να υπολογίσει την απόστασή του από τη Γη να είναι δεκαπλάσια από τις διαστάσεις του γαλαξία μας. Μέχρι τότε, ο άνθρωπος πίστευε ότι όλο το σύμπαν αποτελείτο από το γαλαξία μας μόνο. Από τότε τα περισσότερα λεγόμενα νεφελώματα αναδείχθηκαν σε γαλαξίες.

Σκαλί έβδομο (Milton Lasell Humason 1891 –1972)



Τα τηλεσκόπια δεν εφοδιάστηκαν μόνο με φωτογραφικές μηχανές, αλλά και με εξελιγμένα φασματοσκόπια, μέσω των οποίων κατέγραφαν τα στοιχεία από τα οποία αποτελούνταν τα άστρα. Προς μεγάλη τους έκπληξη παρατήρησαν ότι οι φασματικές γραμμές απορρόφησης ήταν μετατοπισμένες, πράγμα που απέδωσαν στην ακτινική κίνηση των άστρων, σύμφωνα με το φαινόμενο Ντόπλερ.

Και πάλι ο Χαμπλ με το βοηθό του Χιούμασον χειριζόμενοι το τηλεσκόπιο διαμέτρου 2,5m στο αστεροσκοπείο του όρους Ουίλσον ανακάλυψαν το 1929 ότι όλοι οι γαλαξίες απομακρύνονται και με ακριβέστερες μετρήσεις το 1931 ότι οι ακτινικές ταχύτητες απομάκρυνσης ήταν ανάλογες της απόστασής τους από τη Γη.


Αυτά τα πειραματικά πλέον δεδομένα επαλήθευσαν τη θεωρία των Φρίντμαν (1922) και Λεμέτρ (1927) περί διαστελλόμενου σύμπαντος, όταν ήρθαν σε ρήξη με την κοσμολογική σταθερά του Αϊνστάιν, στη γενική θεωρία της σχετικότητάς του.

 

Έτσι από το θάνατο του Νεύτωνα το 1727 μέχρι τη διατύπωση της θεωρίας του διαστελλόμενου σύμπαντος από τον Λεμέτρ το 1927, επί 200 χρόνια θεμελιώθηκαν οι γνώσεις, που πρόσφεραν τη δυνατότητα να δούμε τόσο μακριά μέσα στο Σύμπαν.