Σκιαγραφώντας το φάσμα των κυμάτων βαρύτητας κοσμολογικής προέλευσης

Σέρρες, 19-09-2011

ΠΡΟΣ: Την Επιτροπή Εκπαίδευσης & Ερευνών του ΤΕΙ Σερρών 

 

 

 

1. Ανάδοχος, Τμήμα: ΤΕΙ Σερρών, Τμήμα Μηχανολογίας

 

2. Συνεργαζόμενα Τμήματα, Ιδρύματα ή Φορείς:

 

3. Τίτλος έργου: «Σκιαγραφώντας το φάσμα των κυμάτων βαρύτητας κοσμολογικής

 

4. Επιστημονικώς υπεύθυνος: 

Ονοματεπώνυμο: Dr. Κων/νος Κλεΐδης

Θέση: Επίκουρος Καθηγητής, Προϊστάμενος του Τμήματος Μηχανολογίας

 

5. Χρονική διάρκεια του έργου: 10 μήνες. Έναρξη έργου: 1η Σεπτεμβρίου 2011

 

6. Συνοπτικός προϋπολογισμός ανά κατηγορία: 

 

 

 

       Τα κύματα βαρύτητας είναι μια από τις πλέον εντυπωσιακές προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΓΘΣ). Αποτελούν «διαταραχές» του τετρα-διάστατου (καμπύλου) χωρόχρονου, οι οποίες διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός (δες, π.χ., Weinberg 1972, Misner et al. 1973, Landau & Lifshitz 1974, Ohanian 1976), και διακρίνονται σε δύο είδη: Στα κύματα βαρύτητας αστροφυσικής προέλευσης και στα αντίστοιχα κύματα κοσμολογικής προέλευσης. 

 

       Συνήθεις «πηγές» των κυμάτων βαρύτητας αστροφυσικής προέλευσης είναι τα ζεύγη (σχετικιστικών) αστέρων νετρονίων (pulsars), οι εκρήξεις υπερκαινοφανών (supernova) και οι μελανές οπές (δες, π.χ., Thorne 1987).  

 

       Όμως, το μεγαλύτερο μέρος των διαταραχών του καμπύλου χωρόχρονου αναμένεται πως δημιουργήθηκε κατά τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτά τα (κοσμολογικής προέλευσης) κύματα βαρύτητας, λόγω των ακραίων φυσικών συνθηκών που επικρατούσαν στο «νεαρό» Σύμπαν, εμφανίζουν μια σειρά από πολύ ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και αποτελούν την πλέον αξιόπιστη (αν όχι τη μοναδική) πηγή πληροφοριών για τις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του Σύμπαντος (δες, π.χ., Allen 1997, Maggiore 2000, Grishchuk et al. 2001).

 

       Πέραν του ότι αποτελούν την πλήρη και άνευ όρων επαλήθευση της ΓΘΣ, τα κύματα βαρύτητας καλύπτουν ένα ιδιαίτερα ευρύ πεδίο αστροφυσικών και κοσμολογικών φαινομένων για τα οποία μπορούν να παράσχουν ακριβείς πληροφορίες, σε σημείο που η πειραματική επαλήθευσή τους να θεωρείται ως «η παρατήρηση του αιώνα». Πράγματι, η έμμεση παρατήρησή τους, στην περίπτωση του διπλού αστέρα νετρονίων PSR 1913+16, ήταν η αιτία για να απονεμηθεί στους Hulse και Taylor το βραβείο Nobel Φυσικής του 1993. Οι συγκεκριμένοι επιστήμονες είχαν προβλέψει θεωρητικά την παρατηρούμενη μείωση της περιόδου περιφοράς των δύο pulsars, γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους, λόγω (ακριβώς) της εκπομπής κυμάτων βαρύτητας. 

 

       Σήμερα, είναι σε εξέλιξη μια διεθνής προσπάθεια ανίχνευσης των κυμάτων βαρύτητας, στο πλαίσιο της οποίας δαπανούνται ιδιαίτερα υψηλά ποσά για την κατασκευή γιγάντιων συμβολόμετρων, σε διάφορες χώρες, όπως: Τα LIGO I και II, και το ALEGRO στις ΗΠΑ, τα VIRGO, AURIGA και GEO 600 στην Ευρώπη, το TAMA 300 στην Ιαπωνία, και τα AIGO και NIOBE στην Αυστραλία. Όμως, τα παραπάνω επιστημονικά προγράμματα δεν έχουν αποδώσει, μέχρι στιγμής, τους αναμενόμενους καρπούς. Πράγματι, το πλάτος του αναμενόμενου σήματος φαίνεται πως είναι αρκετά μικρό, έξω από τα όρια «ευαισθησίας» των παραπάνω ανιχνευτών. Τα ερωτήματα που προκύπτουν, λοιπόν, είναι: (i) Τι συμβαίνει και δε μπορούμε να «δούμε» τα κύματα βαρύτητας, και (ii) υπάρχει κάποια εναλλακτική πρόταση που θα μπορούσε να άρει το παρόν αδιέξοδο;

 

       Η απάντηση και στα δύο αυτά ερωτήματα αναμένεται να προέλθει από τη συνεπή μελέτη της (μη γραμμικής) αλληλεπίδρασης μεταξύ κυμάτων βαρύτητας και των διαφόρων συνιστωσών του υλικού περιεχομένου του Σύμπαντος, κάτι που αποτελεί και την ουσία της παρούσας ερευνητικής πρότασης. Πιο συγκεκριμένα:

 

       Με βάση τις παρατηρήσεις μεγάλης κλίμακας της τελευταίας δεκαετίας (δες, π.χ., Komatsu et al. 2009), σήμερα θεωρούμε ότι το Σύμπαν μπορεί να περιγραφεί από ένα χωρικά επίπεδο κοσμολογικό πρότυπο τύπου Robertson-Walker, του οποίου το υλικό περιεχόμενο έχει τη μορφή «τέλειου» ρευστού. Στην περίπτωση αυτή, η εξέλιξη του Σύμπαντος καθορίζεται από ένα σύστημα δύο διαφορικών εξισώσεων πρώτης τάξης, την εξίσωση Friedmann (που συνδέει τη γεωμετρία με το υλικό περιεχόμενο) και την εξίσωση συνέχειας (που εγγυάται τη διατήρηση του υλικού περιεχομένου), καθώς επίσης και την αλγεβρική εξίσωση κατάστασης (που καθορίζει το είδος του υλικού περιεχομένου). Η επίλυση του συγκεκριμένου συστήματος θα μας δώσει τη συναρτησιακή μορφή του παράγοντα κλίμακας, δηλαδή τον τρόπο με τον οποίο «διαστέλλεται» το χωρικό μέρος του Σύμπαντος συναρτήσει του χρόνου.

 

       Σ’ ένα τέτοιο κοσμολογικό πρότυπο, οι διαταραχές του καμπύλου χωρόχρονου αντιστοιχούν σε επίπεδα κύματα, το «μέτωπο» των οποίων εξελίσσεται (επίσης) συναρτήσει του χρόνου. Ακολούθως, μέσω των εξισώσεων πεδίου του Einstein, η μελέτη της διάδοσης αυτών των κυμάτων ανάγεται στην επίλυση μιας συνήθους διαφορικής εξίσωσης δεύτερης τάξης, η οποία είναι συναρτησιακά όμοια με την εξίσωση Schrödinger, που διέπει την κβαντομηχανική περιγραφή της κίνησης ενός σωματιδίου υπό την επίδραση «ανηγμένου δυναμικού». 

 

      Σε μια πρόσφατη επιστημονική εργασία (Kleidis et al. 2008), η ερευνητική ομάδα μας απέδειξε πως, στην περίπτωση που τα κύματα βαρύτητας διαδίδονται σ’ ένα κοσμολογικό πρότυπο με σταθερό ανηγμένο δυναμικό, υπάρχει μια «κρίσιμη τιμή» του κυματάριθμου (kc) η οποία διακρίνει τις εν λόγω «πτυχώσεις» του χωροχρόνου σε «ταλαντούμενες» (k > kc) και «μη ταλαντούμενες» (k < kc). Στην περίπτωση αυτή, εάν οι μη-ταλαντούμενες διαταραχές βρεθούν έξω από τον ορίζοντα σωματιδίου του κοσμολογικού προτύπου, συνεχίζουν να εξελίσσονται, σε αντίθεση με τις ταλαν-τούμενες διαταραχές οι οποίες «παγώνουν». 

 

       Το ανηγμένο δυναμικό παραμένει σταθερό σ’ ένα κοσμολογικό πρότυπο του οποίου η εξέλιξη καθορίζεται από δύο συστατικά: Σχετικιστικά σωματίδια – ακτινοβολία (κυρίαρχο) και κοσμικές χορδές (δευτερεύον). 

 

       Οι κοσμικές χορδές είναι μονοδιάστατα αντικείμενα, τα οποία δημιουργούνται κατά το «σπάσιμο» διαφόρων συμμετριών (δες, π.χ., Hindmarsh & Kibble 1995, Vilenkin & Shellard 2000). Εφόσον υπάρχουν, θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε ορισμένες από τις δομές μεγάλης κλίμακας που παρατηρούνται σήμερα στο Σύμπαν, όπως είναι οι «βαρυτικοί φακοί» (δες, π.χ., Vilenkin 1986), ή και να χρησιμεύσουν ως «σπόροι» για τη δημιουργία διαταραχών της πυκνότητας, τις προγόνους των γαλαξιών (δες, π.χ., Vilenkin 1980, Zel’dovich 1980). 

 

       Σήμερα, είναι γνωστό πως η εξέλιξη του Σύμπαντος οδηγεί βαθμιαία στην «ομογενοποίηση» κάθε δικτύου κοσμικών χορδών (δες, π.χ., Kibble 1985) και, έτσι, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, Δt, σημαντικής παρουσίας των χορδών στον καμπύλο χωρόχρονο, το Σύμπαν (επαν)εισέρχεται στην «εποχή της ακτινοβολίας» (δες, π.χ., Albrecht & Turok 1989, Bennett & Bouchet 1990, Sakellariadou 2005, Ringeval et al. 2007). Η εξέλιξη των μη-ταλαντούμενων διαταραχών του χωροχρόνου κατά τη διάρκεια του διαστήματος Δt (δηλαδή όσο αυτές βρισκόταν έξω από τον ορίζοντα) οδηγεί σε παρατηρήσιμες μεταβολές πάνω στο αναμενόμενο φάσμα ισχύος των κυμάτων βαρύτητας για ένα μεγάλο εύρος συχνοτήτων. 

 

       Όμως, η συγκεκριμένη αλληλεπίδραση μεταξύ διαταραχών του χωροχρόνου και κοσμικών χορδών (όντας αυτές ενσωματωμένες στο καμπύλο υπόβαθρο) φαίνεται πως έχει και άλλες, πολύ σημαντικότερες συνέπειες όσον αφορά στην ανίχνευση των κυμάτων βαρύτητας.

 

       Πράγματι, κατά τη μετάβαση από ένα μοντέλο με κοσμικές χορδές στο Σύμπαν της ακτινοβολίας, η συναρτησιακή έκφραση του παράγοντα κλίμακας τροποποιείται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την «ασυνεχή» μεταβολή της βαθμωτής καμπυλότηταςτου χωροχρόνου, κάτι που, με τη σειρά του, μπορεί να προκαλέσει τη δημιουργία και νέων (στοιχειωδών) κυμάτων βαρύτητας, τα επονομαζόμενα gravitons (δες, π.χ., Ford & Parker 1977, Birrell & Davies 1982, Sahni 1990), με αποτέλεσμα την ενίσχυση του πλάτους του αναμενόμενου σήματος. 

 

 

 

       Η ανίχνευση κυμάτων βαρύτητας αποτελεί σήμερα ένα από τα πλέον θεμελιώδη, πρώτης γραμμής ενδιαφέροντος επιστημονικό – ερευνητικό πρόβλημα της σύγχρονης Κοσμολογίας. Η έλλειψη πειραματικών αποτελεσμάτων, παρά τα τεράστια ποσά που έχουν δαπανηθεί για την κατασκευή των αντίστοιχων ανιχνευτών, υποδεικνύει ότι, κατά τη θεωρητική μελέτη της διάδοσης των κυμάτων αυτών διαμέσου του καμπύλου χωρόχρονου, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη και την αλληλεπίδρασή τους με το υλικό περιεχόμενο του Σύμπαντος.

 

       Από την άλλη μεριά, αναμένεται πως, οι ακραίες συνθήκες που επικρατούσαν στο Σύμπαν κατά τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, είχαν (μεταξύ άλλων) ως αποτέλεσμα τη δημιουργία «εξωτικών» τύπων υλικού περιεχομένου, όπως είναι οι κοσμικές χορδές. «Ίχνη» αυτών των αντικειμένων είναι πιθανόν πως παραμένουν ορατά μέχρι και σήμερα πάνω στο φάσμα των κυμάτων βαρύτητας κοσμολογικής προέλευσης.

 

       Στο παραπάνω θεωρητικό πλαίσιο, και σε μια σχετικά πρόσφατη επιστημονική εργασία της ερευνητικής ομάδας μας (Kleidis et al. 2008), θεωρήσαμε την πιθανότητα ότι, κατά τα πρώτα στάδια της εξέλιξής του, το Σύμπαν διήλθε μέσα από μια περίοδο σημαντικής παρουσίας κοσμικών χορδών. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το υλικό περιεχόμενο του Σύμπαντος μπορεί να θεωρηθεί πως αποτελείται από δύο επιμέρους συστατικά: Σχετικιστικά σωματίδια – ακτινοβολία (κυρίαρχο) και ένα δίκτυο κοσμικών χορδών (δευτερεύον). 

 

       Βρήκαμε ότι, στη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα κύματα βαρύτητας κοσμολογικής προέλευσης (τα οποία παρήχθησαν πολύ νωρίτερα, κατά την επονομαζόμενη «πληθωρισμική» εποχή) με κυματάριθμο μικρότερο από μια κρίσιμη τιμή «φιλτράρονται» από το δίκτυο των γραμμικών τοπολογικών ανωμαλιών, οδηγώντας σε εμφανή τροποποίηση του αναμενόμενου προφίλ του φάσματος ισχύος τους. Εν τέλει, βέβαια, η εξέλιξη του Σύμπαντος οδήγησε στην ομογενοποίηση του δικτύου των κοσμικών χορδών, με αποτέλεσμα, μετά από κάποιο χαρακτηριστικό χρονικό διάστημα, Δt, το Σύμπαν να εισέλθει (και πάλι) στην εποχή της ακτινοβολίας (η εξέλιξή του, μέσω των εξισώσεων πεδίου του Einstein, καθορίζονταν – και πάλι – αποκλειστικά από την ποσότητα των σχετικιστικών σωματιδίων μέσα σ’ αυτό). 

 

       Όμως, η μετάβαση από μια «πρώιμη» εποχή ακτινοβολίας σε μια αντίστοιχη «ύστερη» εποχή, διαμέσου της περιόδου σημαντικής παρουσίας κοσμικών χορδών, συνεπάγεται τη μεταβολή της συναρτησιακής εξάρτησης του παράγοντα κλίμακας από το χρόνο. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να οδηγήσει σε μια ασυνεχή μεταβολή της βαθμωτής καμπυλότητας του χωροχρόνου, με συνέπεια τη δημιουργία ενός επιπλέον ποσού στοιχειωδών κυμάτων βαρύτητας (gravitons) από το κβαντικό κενό. 

 

       Με το παρόν ερευνητικό πρόγραμμα προτείνουμε τη μελέτη αυτού ακριβώς του πρωτότυπου σεναρίου, με έμφαση στη διερεύνηση των παρατηρήσιμων συνεπειών που μπορεί να έχει μια τέτοια διεργασία πάνω στο φάσμα ισχύος των κυμάτων βαρύτητας κοσμολογικής προέλευσης. 

 

       Οι φάσεις της εργασίας που έχουν προγραμματιστεί να πραγματοποιηθούν στο  πλαίσιο του παραπάνω θεωρητικού προτύπου, έχουν ως εξής: 

 

       Ανάπτυξη του μαθηματικού υποβάθρου που αφορά σ’ ένα χωρικά επίπεδοκοσμολογικό πρότυπο του τύπου Robertson-Walker, στο οποίο το υλικό περιεχόμενο αντιστοιχεί σ’ ένα τέλειο κοσμολογικό ρευστό, αποτελούμενο από δύο συστατικά: Σχετικιστικά σωματίδια – ακτινοβολία (κυρίαρχο) και κοσμικές χορδές (δευτερεύον). Ακολούθως, από την εξίσωση συνέχειας μπορούμε να προσδιορίσουμε την εξέλιξη της πυκνότητας του υλικού περιεχομένου του Σύμπαντος ως συνάρτηση του παράγοντα κλίμακας, R(t). Εισάγοντας αυτό το αποτέλεσμα στο δεξί μέλος της εξίσωσης Friedmann, θα επιχειρήσουμε να την επιλύσουμε, για να βρούμε την εξάρτηση του R απ τον κοσμικό χρόνο, t, κατά τη διάρκεια της «εποχής των χορδών». 

 

       Η εν λόγω συνάρτηση θα μας επιτρέψει να προσδιορίσουμε την αντίστοιχη βαθμωτή καμπυλότητα, η οποία, στην προκειμένη περίπτωση, (αναμένεται πως) μεταβάλλεται ασυνεχώς: Ενώ κατά τη διάρκεια της εποχής της ακτινοβολίας είναι μηδέν (σύμμορφα επίπεδος χωρόχρονος), υπό την παρουσία κοσμικών χορδών αποκτά μη μηδενική τιμή (εγγενώς καμπύλος χωρόχρονος). Στην περίπτωση αυτή, η κατάσταση της ελάχιστης ενέργειας (κενό) διαφοροποιείται από τον ένα χώρο στον άλλο: Στον καμπύλο χώρο είναι δυνατό να αναδυθούν και νέοι τρόποι ταλάντωσης του βαρυτικού πεδίου, «αρνητικής συχνότητας», οι οποίοι, από τη σκοπιά της Κβαντικής Μηχανικής, επίσης συνεισφέρουν στην κατάσταση της ελάχιστης ενέργειας κατά ένα ποσό ανάλογο του (επονομαζόμενου) συντελεστή Bogolubov, βk. Όσον αφορά σε έναν παρατηρητή της ύστερης εποχής της ακτινοβολίας, κάτι τέτοιο θα ερμηνεύονταν ως δημιουργία ενός επιπλέον αριθμού, N_k = |B_k|², στοιχειωδών κυμάτων βαρύτητας (gravitons) από το κβαντικό κενό. Ακολούθως, χρησιμοποιώντας τη συναρτησιακή έκφραση του N_k, και με τη βοήθεια μεθόδων της Κβαντικής Θεωρίας Πεδίου σε καμπύλο χωρόχρονο, μπορούμε να υπολογίσουμε το φάσμα ισχύος των εν λόγω κυμάτων βαρύτητας, δηλαδή το προφίλ του αναμενόμενου σήματος το οποίο θα λάβουν οι μεγάλοι ανιχνευτές κυμάτων βαρύτητας κοσμο-λογικής προέλευσης. 

 

       Έχουμε ήδη προχωρήσει σε μια προκαταρκτική μελέτη, η οποία εντάσσεται στο παραπάνω θεωρητικό πλαίσιο, τα αποτελέσματα της οποίας είναι ιδιαίτερα ενθαρ-ρυντικά, καθώς υποδεικνύουν πως αυτά τα νέα κύματα βαρύτητας έχουν ένα πολύ συγκεκριμένο (και άκρως αναγνωρίσιμο) προφίλ: Για τιμές του κυματάριθμου (ή της συχνότητας) μεγαλύτερες της αντίστοιχης κρίσιμης (k > kc) το φάσμα ισχύος τους μετατρέπεται σε περιοδική συνάρτηση της συχνότητας, η περίοδος της οποίας εξαρτάται από το εύρος του χρονικού διαστήματος Δt, ενώ, παράλληλα, λόγω ακριβώς της δημιουργίας ενός μεγάλου πλήθους νέων κυμάτων βαρύτητας, το πλάτος του αναμενόμενου σήματος αυξάνεται κατά δύο τάξεις μεγέθους.

 

Παραδοτέα – Δημοσίευση αποτελεσμάτων: Τα αποτελέσματα του εν λόγω ερευνητικού προγράμματος θα υποβληθούν προς δημοσίευση, με τη μορφή πρωτότυπης επιστημονικής εργασίας, στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό με κριτές Physical Review D (main journal), το οποίο έχει συντελεστή επιστημονικού αντίκτυπου (impact factor): 4,964.

 

 

 

1) Dr. Κων/νος Κλεΐδης, Επίκουρος Καθηγητής, Προϊστάμενος του Τμήματος Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ΤΕΙ Σερρών, κύριος ερευνητής και συντονιστής του έργου.

 

2) Dr. Απόστολος Κουιρουκίδης, Συνεργάτης Ερευνητής του Εργαστηρίου Αστρο-νομίας, Τμήμα Φυσικής, ΣΘΕ/ΑΠΘ, κύριος ερευνητής.

 

3) Dr. Δημήτριος Β. Παπαδόπουλος, Τακτικός Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής, ΣΘΕ/ΑΠΘ, κύριος ερευνητής.

 

4) Dr. Enric Verdaguer, Τακτικός Καθηγητής του Τμήματος Θεμελιώδους Φυσικής, του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης (Ισπανία), κύριος ερευνητής.

 

Οι τέσσερεις κύριοι ερευνητές θα διεκπεραιώσουν, τόσο το ερευνητικό μέρος του έργου, όσο και τη συγγραφή της εργασίας.

 

 

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Το προσωπικό που θα προσληφθεί αποκλειστικά για το έργο, να επισημανθεί με αστερίσκο (*). 

Αν δεν έχουν προσδιοριστεί ακόμα τα πρόσωπα, αναφέρεται ειδικότητα και αναγκαία προηγούμενη πείρα.

 

 

 

1. Albrecht A. and Turok N., Phys. Rev. D 43, 1060 (1989).

 

2. Allen B., “The stochastic gravity-wave background: Sources & detection” in Les Houches School on Astrophysical Sources of Gravitational Waves, edited by J. A. Marck and J. Lassota (Cambridge University Press, Cambridge 1997).

 

3. Bennett D. P. and Bouchet F. R., Phys. Rev. D 41, 2408 (1990).

 

4. Birrell N. D. and Davies P. C. W., “Quantum Fields in Curved Space” (Cambridge University Press, Cambridge 1982).

 

5. Ford L. and Parker L., Phys. Rev. D 16, 245 (1977).

 

6. Grishchuk L. P., Lipunov V. M., Postnov K. A., Prokhorov M. E. and Sathyaprakash B. S., Phys. Usp. 44, 1 (2001).

 

7. Hindmarsh M. B. and Kibble T. B. W., Rep. Prog. Phys. 58, 477 (1995).

 

8. Kibble T. B. W., Nucl. Phys. B 252, 227 (1985). 

 

9. Kleidis K., Papadopoulos D. B., Verdaguer E. and Vlahos L., Phys. Rev. D 78, 024027 (2008).

 

10. Komatsu E., et al. [WMAP Collaboration], ApJ Suppl. Series 180, 330 (2009).

 

11. Landau L. D. and Lifshitz E. M., “The Classical Theory of Fields” (Pergamon Press, London 1974).

 

12. Maggiore M., Phys. Rep. 331, 283 (2000).

 

13. Misner C. W., Thorne K. S. and Wheeler J. A., “Gravitation” (Freeman, San Francisco 1973).

 

14. Ohanian H. C., “Gravitation and Spacetime” (Norton, New York 1976).

 

15. Ringeval C., Sakellariadou M. and Bouchet F. R., JCAP 02, 023 (2007).

 

16. Sahni V., Phys. Rev. D 42, 453 (1990).

 

17. Sakellariadou M., JCAP 04, 003 (2005).

 

18. Thorne K. S., “Gravitational radiation” in “Three Hundred Years of Gravitation” edited by S. W. Hawking and W. Israel (Cambridge University Press, Cambridge 1987).

 

19. Vilenkin A., Phys. Rev. Lett. 46, 1169 (1980).

 

20. Vilenkin A., Nature (London) 322, 613 (1986).

 

21. Vilenkin A. and Shellard E. P. S., “Cosmic Strings and Other Topological Defects” (Cambridge University Press, Cambridge 2000). 

 

22. Weinberg S., “Gravitation and Cosmology” (Wiley, New York 1972).

 

23. Zel’dovich Ya. B., MNRAS 192, 663 (1980).

 

 

 

       Η αλληλεπίδραση των κυμάτων βαρύτητας με το υλικό περιεχόμενο του Σύμπαντος αποτελεί σήμερα ένα ραγδαία εξελισσόμενο, πρώτης γραμμής ενδιαφέροντος ερευνητικό πεδίο, και, παρά την πλούσια διεθνή βιβλιογραφία, το θέμα βρίσκεται μακράν του να έχει εξαντληθεί. 

 

       Στο πλαίσιο αυτό, η προτεινόμενη μελέτη φιλοδοξεί να ρίξει φως σε πολλά επιστημονικά θέματα, τα οποία αποτελούν την αιχμή της σύγχρονης έρευνας και μπορούν να παράσχουν το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο για την κατανόηση προβλημάτων που σχετίζονται με τη μελέτη των πρωταρχικών σταδίων της εξέλιξης του Σύμπαντος. 

 

       Σε κάθε περίπτωση, η συμμετοχή επιστημονικού προσωπικού του ΤΕΙ Σερρών σε καινοτόμα, πρώτης γραμμής ενδιαφέροντος επιστημονικά – ερευνητικά προγράμ-ματα, και η απόκτηση του αντίστοιχου know how, συνιστά από μόνη της ένα μεγάλο όφελος για το σύνολο του Τεχνολογικού Τομέα της Ανώτατης Εκπαίδευσης στην Ελλάδα.

 

 

 

Οι δαπάνες για την υλοποίηση του παρόντος ερευνητικού έργου αφορούν: 

 

(α) Στην αμοιβή του Επιστημονικώς Υπευθύνου (και κύριου ερευνητή), καθώς η συμβολή των υπολοίπων μελών της ερευνητικής ομάδας στο παρόν έργο θα καλυφθεί από Προγράμματα των φορέων στους οποίους ανήκουν. Ειδικότερα, η συνεισφορά του Καθηγητή του Τμήματος Φυσικής ΣΘΕ/ΑΠΘ, κ. Δ. Β. Παπαδόπουλου (όντας μέλος ΔΕΠ του ΑΠΘ) παρέχεται αμισθί. 

 

Στον προϋπολογισμό του παρόντος ερευνητικού έργου συμπεριλαμβάνονται ακόμη: 

 

(β) Μετακίνηση του Επιστημονικώς Υπευθύνου στη Στοκχόλμη (Σουηδία), τον Ιούλιο (1 – 7) του 2012, για τη συμμετοχή του στο δέκατο-τρίτο Διεθνές Συνέδριο Marcel Grossmann (MG13), το οποίο λαμβάνει χώρα κάθε τρία χρόνια και αποτελεί μέγιστο γεγονός για την παγκόσμια κοινότητα των Σχετικιστών, με σκοπό τη δημοσιοποίηση – παρουσίαση των επίσημων αποτελεσμάτων της εν λόγω ερευνητικής πρότασης, καθώς επίσης και 

 

(γ) Αναλώσιμα χρήσης Η/Υ, άκρως απαραίτητα για την παραγωγή επιστημονικών δημοσιεύσεων, οι οποίες και αποτελούν τα παραδοτέα του έργου. 

 

Τέλος, θα πρέπει να σημειωθεί ότι, τον προϋπολογισμό του προταθέντος ερευνητικού έργου δε βαρύνουν δαπάνες για τη χρήση εργαστηριακού εξοπλισμού, καθώς θα χρησιμοποιηθεί ο υφιστάμενος εξοπλισμός του ΤΕΙ Σερρών, ο οποίος επαρκεί (και με το παραπάνω) για την επιτυχή περάτωση του συγκεκριμένου έργου. 

 

 

 

Ο Επιστημονικός Υπεύθυνος του Έργου
Dr. Κων/νος Κλεΐδης
Επίκουρος Καθηγητής
του Τμήματος Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ΤΕΙ κεντρικής Μακεδονίας