Τα τελευταία χρόνια, η απλή εικόνα του ατόμου έχει αλλάξει δραματικά. Η σύγχρονη διερεύνηση στο εσωτερικό του γίνεται σε τεράστια ειδικά εργαστήρια με τη μορφή κυκλικών ή γραμμικών τούνελ μήκους αρκετών χιλιομέτρων. Σε αυτούς τους υπόγειους πυρηνικούς επιταχυντές τα σωματίδια συγκρούονται με τεράστιες ταχύτητες, δημιουργώντας μία βροχή υποατομικών σωματιδίων. Με αυτό τον τρόπο έχουμε κατορθώσει να διασπάσουμε την ύλη στα πιο απλά συστατικά της και να κοιτάξουμε στο εσωτερικό του ατόμου. Τα άτομα αποτελούνται από δεκάδες διαφορετικά είδη σωματιδίων. Πολλά από τα σωματίδια αυτά έχουν μια ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ τους και γι' αυτό ονομάστηκαν αδρόνια, ενώ και αυτά αποτελούνται από ακόμη πιο μικρά σωματίδια, τα κουάρκ. Υπάρχουν έξι διαφορετικά είδη κουάρκ ή έξι "αρώματα", ενώ κάθε "άρωμα" έχει τρία διαφορετικά "χρώματα".
Όλα τα αδρόνια αποτελούνται από το συνδυασμό δύο (όπως τα μεσόνια) ή τριών κουάρκ (όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια). Ορισμένα, όμως, υποατομικά σωματίδια, όπως, για παράδειγμα, τα ηλεκτρόνια, δεν αποτελούνται από κουάρκ. Υπάρχουν έξι τέτοια σωματίδια που ονομάζονται λεπτόνια και είναι τα ηλεκτρόνια, τα μυόνια, τα σωματίδιά του και τρία διαφορετικά νετρίνα, καθένα από τα οποία συνδέεται με καθένα από τα προηγούμενα τρία λεπτόνια. Το σύγχρονο, μάλιστα, θεωρητικό μοντέλο μας για την ύλη προβλέπει για κάθε ζευγάρι λεπτονίων ένα αντίστοιχο ζευγάρι κουάρκ σε τρεις οικογένειες ή γενιές σωματιδίων.
Το σύμπαν, όμως, δεν αποτελείται μόνο από τα σωματίδια της ύλης, αλλά και από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις. Όπως φαίνεται, μάλιστα, χωρίς αυτές τις δυνάμεις δεν θα ήταν δυνατό να γίνει οτιδήποτε. Στην αντίληψη, φυσικά, που έχουμε σήμερα για το σύμπαν το σημαντικότερο ρόλο έχει παίξει η Γενική Σχετικότητα του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Η μεγαλύτερη ανακάλυψη του Αϊνστάιν ήταν όταν διαπίστωσε ότι η βαρύτητα δεν είναι στην πραγματικότητα μία δύναμη, αλλά το αποτέλεσμα της παραμόρφωσης των τεσσάρων διαστάσεων του χωροχρόνου. Γιατί κάθε κομμάτι ύλης στο σύμπαν (άτομο, πλανήτης, άστρο ή γαλαξίας) παραμορφώνει τη δομή του χωροχρόνου. Κάθε υλικό αντικείμενο επηρεάζεται από τις παραμορφώσεις αυτές που εμείς αντιλαμβανόμαστε ως την επίδραση της θεμελιώδους δύναμης που ονομάζουμε βαρύτητα.
Εκτός, όμως, από τη βαρύτητα, έχουμε και την ηλεκτρομαγνητική δύναμη (που τη χρησιμοποιούμε κάθε φορά που ανάβουμε μία ηλεκτρική λάμπα), καθώς και δύο άλλες δυνάμεις που είναι κλειδωμένες στο εσωτερικό του ατόμου. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη κρατάει τα κουάρκ (δηλαδή τα βασικά συστατικά της ύλης) δεμένα μεταξύ τους και δημιουργεί την ενέργεια των άστρων. Αντίθετα, η ασθενής πυρηνική δύναμη είναι αυτή που κάνει τα άτομα να διασπώνται, δημιουργώντας τη ραδιενέργεια. Κάθε σωματίδιο ύλης στο σύμπαν είναι πηγή μίας ή περισσοτέρων από τις δυνάμεις αυτές που δημιουργούν γύρω τους ένα "δυναμικό πεδίο", το οποίο επηρεάζει το δυναμικό πεδίο κάθε άλλου σωματιδίου με το οποίο βρίσκεται σε αλληλεπίδραση.
Φορείς των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων είναι ορισμένα βασικά σωματίδια που ονομάζονται συλλογικά μποζόνια. Η βαρύτητα μεταφέρεται από τα βαρυτόνια που δεν έχουν ακόμη "ανακαλυφθεί", η ηλεκτρομαγνητική δύναμη από τα φωτόνια, η ισχυρή πυρηνική δύναμη από 8 γλοιόνια και η ασθενής πυρηνική δύναμη από 3 ασθενή μποζόνια. Οι σύγχρονοι φυσικοί υποστηρίζουν σήμερα ότι πρέπει να υπάρχει ένα μόνο θεμελιώδες σωματίδιο και μία μόνο θεμελιώδης δύναμη. Το άσχημο, όμως, είναι ότι η απλή αυτή κατάσταση υπήρχε μόνο τη στιγμή της "Μεγάλης Έκρηξης"!
Παρ' όλα αυτά, νέα στοιχεία που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία χρόνια μας οδήγησαν στη διαπίστωση ότι τα "ορατά" υλικά αποτελούν μόνο το 4% των συστατικών του σύμπαντος, ενώ το 23% αποτελείται από την επονομαζόμενη "σκοτεινή ύλη" (που δεν γνωρίζουμε ακόμη τι είναι) και το 73% από την επονομαζόμενη "σκοτεινή ενέργεια", ένα είδος απωθητικής δύναμης, το ίδιο άγνωστη κι αυτή σε εμάς, που εδώ και επτά δισεκατομμύρια χρόνια κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα.
Πηγή: Pathfinder - Διονύσης Σιμόπουλος,διευθυντής Ευγενιδείου Πλανηταρίου