2ο Συμπόσιο των 7 Σοφών του Κόσμου

Τρεις κάτοχοι βραβείων Νόμπελ Φυσικής και τέσσερις ακόμα κορυφαίοι αστροφυσικοί και κοσμολόγοι συμμετείχαν στο «2ο Συμπόσιο των 7 Σοφών του Κόσμου» που  πραγματοποιήθηκε στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών και στην Αρχαία Μεσσήνη στις 2-4 Οκτωβρίου, με θέμα:

Πώς ξεκίνησε το Σύμπαν; 

Από πού προήλθαμε; 

Ποιο είναι το μέλλον του Κόσμου;

Οι επτά «σοφοί» της Κοσμολογίας είναι:

Τζέιμς Κρόνιν

Κάτοχος του Νόμπελ Φυσικής 1980. Αμερικανός Ομότιμος Καθηγητής στα Τμήματα Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου του Σικάγο. Η έρευνά του επικεντρώνεται στη Γαλαξιακή και Εξωγαλαξιακή Αστρονομία και στην Αστροφυσική, καθώς και στην Αστρονομία και Αστροφυσική Σωματιδίων και Υψηλής Ενέργειας. Για την εργασία του με τον Val Fitch στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον με θέμα τη μελέτη της καταστροφής των ουδέτερων Κ-μεσονίων, στην οποία ανακάλυψαν την παραβίαση CP το 1964, τους απενεμήθηκε το Νόμπελ. Αργότερα, ξεκίνησε το ερευνητικό πρόγραμμα Pierre Auger, μία συνεργασία περισσοτέρων από 250 επιστημόνων σε 17 κράτη με σκοπό να εντοπίσουν τις μυστηριώδεις πηγές των σπάνιων αλλά ισχυρών κοσμικών ακτίνων που βομβαρδίζουν κατά διαστήματα τη Γη. Είναι εκλεγμένο μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Αμερικής και της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών.

Τζορτζ Ευσταθίου

Βρετανο-Κύπριος αστροφυσικός, μέλος της Βασιλικής Εταιρείας Επιστημών της Βρετανίας, Καθηγητής Αστροφυσικής και Διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας (Kavli Institute for Cosmology) του Πανεπιστημίου Cambridge. Προηγουμένως ήταν καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Ενδιαφέρεται ευρέως για τη θεωρητική και παρατηρησιακή κοσμολογία και έχει συμβάλει σε μελέτες μεγάλης κλίμακας με θέμα το Σύμπαν, το σχηματισμό των γαλαξιών, τη σκοτεινή ενέργεια και την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Είναι μέλος της επιστημονικής ομάδας για τον δορυφόρο Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) ο οποίος χαρτογραφεί την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

Ντέιβιντ Γκρος

Κάτοχος του Νόμπελ Φυσικής 2004, μαζί με τους Politzer και Wilczek. Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής και πρώην Διευθυντής του Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας. Παλαιότερα ήταν Καθηγητής Μαθηματικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Είναι κεντρική φυσιογνωμία στη φυσική των σωματιδίων, στη θεωρία των υπερχορδών και στη διατύπωση της Κβαντικής Χρωμοδυναμικής, της θεωρίας της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, με την οποία ολοκληρώθηκε το Καθιερωμένο Πρότυπο της Ύλης (Standard Model). Με πολλά βραβεία στο ενεργητικό του (Sakurai, MacArthur, Dirac, Oscar Klein, Harvey, Particle Physics Prize της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Φυσικής, Grande Medaille d’Or κ.α). Μέλος, μεταξύ άλλων, της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ, της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών, της Ακαδημίας Επιστημών της Ινδίας και της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών.

Τζορτζ Φ.Σμουτ

Κάτοχος του Νόμπελ Φυσικής 2006 για την εργασία του στον Κοσμικό Εξερευνητή Υποβάθρου (Cosmic Background Explorer) με τον John C. Mather της NASA. Αμερικανός αστροφυσικός και κοσμολόγος, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνια και ανώτερος επιστήμων στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley. Από το 2010, είναι επίσης καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο «Ντιντερό» του Παρισιού. Το 2003 του απενεμήθη το Μετάλλιο Einstein και το 2009 το Μετάλλιο Oersted. Σήμερα, διεξάγει έρευνα στην αστροφυσική και στην παρατηρησιακή κοσμολογία, ενώ είναι διάσημος για την έρευνά του στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, το υπόλειμμα της έντονης θερμότητας της αρχικής Μεγάλης Έκρηξης.

Αλεξέι Σταρομπίνσκι

Ρώσος αστροφυσικός και κοσμολόγος, επικεφαλής ερευνητής στο Ινστιτούτο Landau Θεωρητικής Φυσικής της Ρωσικής Ακαδημίας Επστημών. Κατά τη δεκαετία του 1970, ασχολήθηκε με τη θεωρία της δημιουργίας σωματιδίων στο πρώιμο σύμπαν και της δημιουργίας σωματιδίων και ακτινοβολίας από τις περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες (1973), η οποία ήταν πρόδρομος της θεωρίας της ακτινοβολίας Hawking. Από το 1979 ασχολήθηκε με τη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού. Μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, της Γερμανικής Ακαδημίας Επιστημών Leopoldina και της Νορβηγικής Ακαδημίας Επιστημών και Γραμμάτων. Πολυβραβευμένος, πιο προσφατα το 2014, μαζί με τον Alan Guth του ΜΙΤ και τον Andrei Linde του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, τιμήθηκε με το Βραβείο Kavli της Νορβηγικής Ακαδημίας Επιστημών και Γραμμάτων «για την πρωτοπορία στη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού».

Γκαμπριέλ Βενετζιάνο

Ιταλός θεωρητικός φυσικός, ένας από τους πρωτοπόρους της θεωρίας των χορδών. Διεξήγαγε τις περισσότερες από τις επιστημονικές του δραστηριότητες στο CERN. Το ερευνητικό του ενδιαφέρον εστιάζεται πρωτίστως στην κοσμολογία των χορδών. Από το 2004, κατέχει την έδρα Στοιχειωδών Σωματιδίων, Βαρύτητας και Κοσμολογίας στο Κολλέγιο της Γαλλίας στο Παρίσι. Μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών του Τορίνο (1994), της Ιταλικής Εθνικής Ακαδημίας Lincei (1996) και της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών (2002). Έχει τιμηθεί με πολυάριθμα επιστημονικά βραβεία, με πιο πρόσφατο το Μετάλλιο Dirac το 2014.

Eugene Parker

Αμερικανός ηλιακός αστροφυσικός, αναγνωρισμένος διεθνώς ως ο κατ’ εξοχήν ειδικός στον ηλιακό άνεμο και στην επίδραση των μαγνητικών πεδίων στην ηλιόσφαιρα. Ομότιμος Καθηγητής Φυσικής, Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο και στο Ινστιτούτο Ενρίκο Φέρμι των ΗΠΑ. Το ερευνητικό του έργο έχει συμβάλει καθοριστικά στην κατανόηση του ηλιακού στέμματος, του ηλιακού ανέμου, των μαγνητικών πεδίων της Γης και του Ήλιου, της κοσμικής ακτινοβολίας, καθώς και της ηλεκτρομαγνητικής τους αλληλοεπίδρασης. Τα βιβλία του, ειδικά τα «Κοσμικά Μαγνητικά Πεδία», έχουν εκπαιδεύσει γενεές κοσμολόγων και άλλων φυσικών. Είναι μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ και της Νορβηγικής Ακαδημίας Επιστημών και Γραμμάτων.

Σ​​το «2ο Συμπόσιο των 7 Σοφών του Κόσμου» ακούστηκαν μερικές από τις πιο ενδιαφέρουσες απόψεις για την περιεκτικότητα της ύλης και της ενέργειας στο σύμπαν, τη μορφή και τη δομή που έχει, την ηλικία και την ιστορία του, καθώς και τη μελλοντική του εξέλιξη όπως τα θέματα αυτά παρουσιάζονται στη σύγχρονη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης.

Με τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη» οι σύγχρονοι επιστήμονες εννοούν μια εκθετική και απότομη διαστολή του σύμπαντος από ένα απειροελάχιστο σημείο «ανυπαρξίας». Η γέννηση δηλαδή και η μετέπειτα εξέλιξη του σύμπαντος είναι κατά κάποιον τρόπο το «ξεδίπλωμα» του χρόνου και του χώρου από μια κατάσταση υπερβολικής πυκνότητας και θερμότητας σε μια παγωμένη και τεράστια σε μέγεθος σημερινή ύπαρξη, σε ένα χώρο ο οποίος δημιουργείται καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, σε ένα σύμπαν όπου σήμερα όλοι οι μακρινοί γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται συνεχώς ο ένας από τον άλλο με επιταχυνόμενο ρυθμό.

Μεταξύ των άλλων, οι προσκεκλημένοι ερευνητές διατύπωσαν ορισμένες αξιόλογες εκτιμήσεις για την κατάσταση που επικρατούσε τις πρώτες απειροελάχιστες στιγμές της «γέννησης» του σύμπαντος. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις αυτές, το σύμπαν την εποχή εκείνη είχε μια απροσδιόριστη χρονική διάρκεια ύπαρξης, αφού η διάσταση του χρόνου εξομοιωνόταν κατά κάποιον τρόπο με μία από τις διαστάσεις του χώρου. Αυτό που υπήρχε στον περιορισμένο εκείνο χώρο, που ήταν μικρότερος από το μέγεθος ενός πρωτονίου, δεν ήταν παρά ένας «κβαντικός αφρός» αλληλο-εξαϋλωνόμενων μίνι μαύρων τρυπών! Το σύμπαν στο οποίο ζούμε τώρα αποτελούσε τότε ένα μικροσκοπικό μόνο κομμάτι του «αφρού». Οπότε κάποια στιγμή, ωθούμενο από μία τυχαία κβαντική διακύμανση, το κοσμικό ρολόι άρχισε να χτυπάει ξεκινώντας έτσι τη διαστολή του σύμπαντος.

Την απειροελάχιστη εκείνη πρώτη στιγμή της γέννησής του το σύμπαν μεγεθύνθηκε 100 τρισεκατομμύρια-τρισεκατομμυρίων-τρισεκατομμύρια-τρισεκατομμυρίων (10⁵⁰ φορές! Κι ενώ πριν από την πληθωριστική αυτή διαστολή το ορατό σήμερα σύμπαν είχε μέγεθος 3·10^-25 εκατοστά (το γινόμενο της ηλικίας του επί την ταχύτητα του φωτός), μετά τον πληθωρισμό το μέγεθός του ήταν συγκριτικά τεράστιο. Εμφανώς λοιπόν η διαστολή αυτή έγινε με ταχύτητα πολλαπλάσια της ταχύτητας του φωτός, γιατί απλούστατα η τεράστια αυτή διαστολή αφορούσε τον χώρο και όχι κάτι το υλικό. Και ενώ τίποτα το υλικό δεν μπορεί να υπερβεί την ταχύτητα του φωτός, εντούτοις αυτό δεν ευσταθεί στην περίπτωση του χώρου, ο οποίος μπορεί να διασταλεί (να «ξεχειλώσει» δηλαδή) με απεριόριστη ταχύτητα.

Σύμφωνα δηλαδή με τις σύγχρονες μελέτες της φυσικής, η ύπαρξη καταστάσεων ιδιαίτερα μεγάλης πυκνότητας (όπως ήταν οι πρώτες στιγμές της γέννησης του σύμπαντος) μπορεί να οδηγήσει σε μια κατάσταση της ύλης που την αναγκάζει από ελκτική να γίνει απωθητική δημιουργώντας έτσι μια κατάσταση «αντιβαρύτητας».

Σ’ αυτήν την κατάσταση, η ενεργειακή πυκνότητα παρέμεινε σταθερή αλλά ο άδειος χώρος απέκτησε μια «παράξενη» απωθητική δύναμη, μια τεράστια «πίεση», που εκτίναξε το σύμπαν με τέτοια ορμή ώστε μέσα σε μια στιγμή ο όγκος του μεγεθύνθηκε κατά τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων φορές. Όλα αυτά σημαίνουν ότι το σύμπαν την απειροελάχιστη εκείνη στιγμή του πρώτου τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του πρώτου δευτερολέπτου υπέστη μια εκθετική διαστολή του σύμπαντος που ονομάστηκε «Πληθωρισμός»!

Στον χρόνο 10^-32 του πρώτου δευτερολέπτου, όμως, η πληθωριστική διαστολή, για κάποιον λόγο, σταμάτησε απελευθερώνοντας συγχρόνως τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Έτσι με την απελευθέρωση της τεράστιας εκείνης ενέργειας δημιουργήθηκε μια τεράστια ποσότητα ύλης. Η αρχική δηλαδή ενέργεια, η οποία ισοδυναμούσε με ένα κιλό ύλης, έφτασε μετά τον Πληθωρισμό τη συνολική μάζα των 10⁷⁸ βαρυονίων.

Δημιουργήθηκαν δηλαδή υλικά 10⁵⁰ τόνων! Και τα σωματίδια που δημιουργήθηκαν τότε είναι αυτά που με τη σειρά τους δημιούργησαν όλα όσα βλέπουμε να περιλαμβάνει σήμερα το σύμπαν: γαλαξίες, άστρα, πλανήτες και ανθρώπους. Και όχι μόνο!

Η θεωρία αυτή διατυπώθηκε για πρώτη φορά το 1980 όχι μόνο από τον Αλαν Γκουθ αλλά και από τον δικό μας Δημοσθένη Καζάνα, ο οποίος ήταν ένας από τους ομιλητές του «2ου Συμπόσιου των 7 Σοφών του Κόσμου».

Σύμφωνα, λοιπόν, με ορισμένες εκτιμήσεις η Πληθωριστική διαστολή του σύμπαντος ίσως να μην έγινε παντού με τον ίδιο τρόπο. Έτσι, το σύγχρονο αυτό μοντέλο της εξέλιξης του σύμπαντος μας λέει ότι αυτήν τη στιγμή ίσως να υπάρχουν από 10⁷⁸ έως 10¹⁵⁰ παράλληλα με το δικό μας σύμπαντα, ενώ σε κάποιες άλλες εκδοχές στις θεωρίες των υπερχορδών και της υπερσυμμετρίας (όπου έχουμε συνολικά 11 διαστάσεις) υπάρχουν 10⁵⁰⁰ παράλληλα σύμπαντα.

Η άποψη του Δημοσθένη Καζάνα

Το 1980 διατύπωσε την άποψη, ότι ο κοσμολογικός πληθωρισμός θα μπορούσε να «παρακάμψει» το πρόβλημα του κοσμικού ορίζοντα. Πράγματι, αν υποθέσουμε ότι σε ένα σύντομο χρονικό διάστημα το ορατό Σύμπαν έχει διασταλεί κατά 10³⁰ φορές, που ισοδυναμεί με 100 διαδοχικούς διπλασιασμούς της διαμέτρου του, τότε όλα τα σημεία που περιλαμβάνονται σήμερα μέσα στον σημερινό κοσμικό ορίζοντα περιλαμβάνονταν στον στον εκάστοτε κοσμικό ορίζοντα κάθε στιγμή και στο παρελθόν, και έτσι ήταν αιτιοκρατικά συνδεδεμένα μεταξύ τους, σε απόλυτη συμφωνία με τη Θεωρία της Σχετικότητας.

Οι θεωρίες που στηρίζονται στον κοσμολογικό πληθωρισμό υποθέτουν ότι, μετά το χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί σε 100 διπλασιασμούς, το κενό καταρρέει και η πυκνότητα ενέργειάς του μετατρέπεται στα σωματίδια που γνωρίζουμε σήμερα (π.χ. πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια) σύμφωνα με τη γνωστή σχέση Ε=m·c².

Tα επόμενα βήματα

Τα τελευταία 35 χρόνια υπήρξαν πολύ παραγωγικά στην κατανόηση των προβλημάτων που συνδέονται με την εξέλιξη του νεαρού Σύμπαντος, καθώς και στην επίλυση μερικών από αυτά. Ο κοσμολογικός πληθωρισμός είναι ένα από τα βασικότερα στοιχεία αυτής της προόδου, επειδή κατάφερε να εξοβελίσει την ασυμφωνία μεταξύ του νόμου της διαστολής του Σύμπαντος και της αρχής της αιτιότητας της Σχετικότητας.
Η πρόσφατη ανακάλυψη ότι το Σύμπαν σήμερα διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό, σε αντίθεση με τη μέχρι πρότινος αντίληψη ότι θα έπρεπε να διαστέλλεται με επιβραδυνόμενο ρυθμό, λόγω της βαρυτικής έλξης των γαλαξιών, υποδηλώνει ότι παρά αυτή την πρόοδο, ορισμένες από τις αρχές που διέπουν την καθολική δομή και εξέλιξη του Σύμπαντος μας διαφεύγουν.

Τι είναι ο κοσμολογικός πληθωρισμός

Επειδή η διαστολή του Σύμπαντος είναι, όπως λέμε στη Φυσική, αδιαβατική, η θερμοκρασία του μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Έτσι στο παρελθόν το παρατηρήσιμο Σύμπαν ήταν όχι μόνο μικρότερο, αλλά και πολύ θερμότερο. Όλα τα παραπάνω οδηγούν στη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, σύμφωνα με την οποία το Σύμπαν δημιουργήθηκε πριν από 14 δισεκατομμύρια χρόνια και έκτοτε διαστέλλεται και ψύχεται συνεχώς. Λόγω της μεγάλης θερμοκρασίας του Σύμπαντος λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αυτό περιείχε τότε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία πολύ μεγάλης ενέργειας. Με τη συνεχή διαστολή και ψύξη του Σύμπαντος, η θερμοκρασία αυτής της ακτινοβολίας θα έπρεπε να είναι σήμερα μόλις λίγοι βαθμοί πάνω από το απόλυτο μηδέν. Η παραπάνω θεωρητική πρόβλεψη για την ύπαρξη αυτής της ακτινοβολίας, που ονομάζουμε μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, επιβεβαιώθηκε από τις παρατηρήσεις των Πέντσιας και Γουίλσον, οι οποίοι για την ανακάλυψή τους αυτή πήραν το βραβείο Νομπέλ Φυσικής του 1965.

Παράδοξη ισορροπία

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, που λίγο-πολύ γνωρίζουμε όλοι, έχει ένα σημαντικό πρόβλημα. Η μικροκυματική θεωρία υποβάθρου είναι με πολύ μεγάλη προσέγγιση ισότροπη, δηλαδή η έντασή της είναι πρακτικά η ίδια προς όποια κατεύθυνση του ουρανού και αν παρατηρήσουμε.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας όμως προβλέπει ότι η ακτινοβολία αυτή δεν θα έπρεπε να είναι ισότροπη, και ο λόγος είναι ο εξής: Η ηλικία του Σύμπαντος σε κάθε στιγμή της εξέλιξής του, πολλαπλασιασμένη επί την ταχύτητα του φωτός, μας δίνει μια «χαρακτηριστική» απόσταση, που ονομάζεται κοσμικός ορίζοντας. Αυτός είναι η μεγαλύτερη απόσταση από την οποία ένας παρατηρητής, που συμμετέχει στη διαστολή του Σύμπαντος, θα μπορούσε να λάβει ηλεκτρομαγνητικά σήματα και σήμερα ισούται με 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Δυο διαμετρικά αντίθετες περιοχές του Σύμπαντος, η καθεμιά σε απόσταση 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από εμάς σήμερα, βρίσκονται μέσα στον κοσμικό μας ορίζοντά μας και απέχουν μεταξύ τους 20 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Όμως κάθε μηχανισμός που θα μπορούσε να εξισώσει τις όποιες διαφορές θερμοκρασίας στο Σύμπαν έπαψε να ενεργεί όταν αυτό είχε ηλικία 300.000 έτη, εποχή που ο κοσμικός ορίζοντας ήταν 300.000 έτη φωτός.

Επειδή από το νόμο της διαστολής του Σύμπαντος γνωρίζουμε ότι εκείνη την εποχή οι περιοχές αυτές απείχαν μεταξύ τους 20 εκατομμύρια έτη φωτός, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι τότε οι περιοχές αυτές βρίσκονταν η καθεμιά έξω από τον κοσμικό ορίζοντα της άλλης. Επομένως δεν υπήρχε τρόπος να «επικοινωνήσουν» μεταξύ τους, έτσι ώστε η θερμοκρασία της καθεμιάς να εξισωθεί με τη θερμοκρασία της άλλης.

Η κατάσταση γίνεται πολύ χειρότερη αν πάμε ακόμη πιο πίσω στο χρόνο, ένα απειροελάχιστο κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Υπολογίζεται ότι τότε το Σύμπαν αποτελούνταν από 10⁹⁰ (δηλαδή η μονάδα ακολουθούμενη από 90 μηδενικά!) περιοχές που δεν επικοινωνούσαν μεταξύ τους!

Πως λοιπόν «κατάφερε» το Σύμπαν να αποκτήσει αυτόν τον υψηλό βαθμό ισορροπίας;

Σωτήριο κενό

Η λύση στο πρόβλημα αυτό εμφανίστηκε πριν από 35 χρόνια και είναι η ενέργεια του κενού! Το κενό είναι χώρος στον οποίο δεν υπάρχουν σωματίδια ή φωτόνια, αλλά αυτό δεν συνεπάγεται αυτόματα ότι ο χώρος αυτός δεν έχει καθόλου ενέργεια. Είναι δυνατόν, πέρα από την ύλη και την ακτινοβολία, να υπάρχει στο Σύμπαν κάποιο άλλο ενεργειακό πεδίο, σαν το πεδίο Higgs που ανακαλύφθηκε πρόσφατα στο CERN.

Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό ενός τέτοιου πεδίου είναι το γεγονός ότι όλοι οι παρατηρητές, ανεξάρτητα από την ταχύτητά τους, μετρούν την ίδια πυκνότητα ενέργειας (δηλ. ενέργεια ανά κυβικό εκατοστό), σε αντίθεση με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, στο οποίο ένας κινούμενος παρατηρητής βλέπει μια πυκνότητα ενέργειας που εξαρτάται από την ταχύτητά του.

Η «παράδοξη» αυτή ιδιότητα του προτεινόμενου πεδίου συνεπάγεται ότι αυτό χαρακτηρίζεται από αρνητική πίεση ! Ενώ δηλαδή σε μια φυσαλίδα αέρα τα μόρια εξασκούν μια πίεση προς τα έξω, ένας σφαιρικός όγκος κενού με μη μηδενική πυκνότητα ενέργειας εξασκεί μια πίεση προς τα μέσα, ίση αριθμητικά με την πυκνότητα ενέργειας του πεδίου.

Η αλληλοεξουδετέρωση της θετικής πυκνότητας ενέργειας ύλης και ακτινοβολίας από την αρνητική πυκνότητα ενέργειας του κενού υποδηλώνει ότι, παρά τη διαστολή του Σύμπαντος αυτό είναι δυνατόν να διατηρεί σταθερή πυκνότητα ενέργειας! Είναι ένα φαινόμενο ανάλογο με την αλλαγή φάσης στο νερό, από τη στερεά στη υγρή. Η θερμοκρασία του πάγου παραμένει σταθερή, ίση με 0 βαθμού Κελσίου ώσπου να λιώσει όλος ο πάγος, παρά το γεγονός ότι εξακολουθούμε να παρέχουμε θερμότητα στο μείγμα. Αν συνδυάσουμε αυτή τη σταθερότητα με τις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το Σύμπαν διαστέλλεται θετικά ακολουθώντας το νόμο R=k·10^t.
 
Αυτό σημαίνει ότι αν διαλέξουμε ένα κατάλληλο χρονικό διάστημα, τότε στο τέλος αυτού του διαστήματος η απόσταση R μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων του Σύμπαντος διπλασιάζεται. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται κοσμολογικός πληθωρισμός.

Το 1980 διατύπωσε την άποψη, ότι ο κοσμολογικός πληθωρισμός θα μπορούσε να «παρακάμψει» το πρόβλημα του κοσμικού ορίζοντα. Πράγματι, αν υποθέσουμε ότι σε ένα σύντομο χρονικό διάστημα το ορατό Σύμπαν έχει διασταλεί κατά 10³⁰ φορές, που ισοδυναμεί με 100 διαδοχικούς διπλασιασμούς της διαμέτρου του, τότε όλα τα σημεία που περιλαμβάνονται σήμερα μέσα στον σημερινό κοσμικό ορίζοντα περιλαμβάνονταν στον στον εκάστοτε κοσμικό ορίζοντα κάθε στιγμή και στο παρελθόν, και έτσι ήταν αιτιοκρατικά συνδεδεμένα μεταξύ τους, σε απόλυτη συμφωνία με τη Θεωρία της Σχετικότητας.

Οι θεωρίες που στηρίζονται στον κοσμολογικό πληθωρισμό υποθέτουν ότι, μετά το χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί σε 100 διπλασιασμούς, το κενό καταρρέει και η πυκνότητα ενέργειάς του μετατρέπεται στα σωματίδια που γνωρίζουμε σήμερα (π.χ. πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια) σύμφωνα με τη γνωστή σχέση Ε=m·c².