يقترح مؤلفو دراسة جديدة مثيرة للجدل أن توسع الكون قد يكون كذلك
تم وصف النهج الجديد بالتفصيل في مقال نشر في المجلة الجاذبية الكلاسيكية والكمية أستاذ الفيزياء النظرية بجامعة جنيف لوكاس لومبريزر.
ما هو توسع الكون؟
وفقًا للنظرية المقبولة عمومًا ، ولد الكونجنبًا إلى جنب مع الانفجار العظيم وبدت وكأنها نقطة ساخنة للغاية وكثيفة. بعد أجزاء صغيرة لا يمكن تصورها من جزء من الثانية ، بدأ تمدد الكون (أو التضخم). توسع الفضاء نفسه أسرع من سرعة الضوء. خلال هذه الفترة ، نما الكون في الحجم 90 مرة على الأقل.
وفقا لوكالة ناسا ، بعد التضخم ، نمو الكوناستمر ، ولكن بوتيرة أبطأ. مع توسع الفضاء ، تبرد وتشكلت المادة. بعد ثانية واحدة من الانفجار العظيم ، كانت مليئة بالنيوترونات والبروتونات والإلكترونات ومضادات الإلكترونات والفوتونات والنيوترينوات.
تُظهر هذه الصورة التي تغطي السماء بالكامل الكون الناشئ. وتُظهر تقلبات درجات الحرارة التي يعود تاريخها إلى 13.7 مليار سنة. الصورة مجاملة من وكالة ناسا
بعد حوالي 380،000 سنة من الانفجار العظيمتم تبريد المادة بدرجة كافية لتشكيل الذرات في عصر إعادة التركيب ، مما أدى إلى تكوين غاز شفاف متعادل كهربائيًا. ومع ذلك ، بعد تلك اللحظة ، انغمس الكون في الظلام ، حيث لم تتشكل النجوم ولا أي أجسام ساطعة أخرى.
بعد حوالي 400 مليون سنة ، بدأ الكونالخروج من العصور المظلمة الكونية إلى عصر إعادة التأين. خلال هذا الوقت الذي يزيد عن نصف مليار سنة ، انهارت كتل كافية من الغاز لتكوين النجوم والمجرات الأولى ، التي تأين ضوءها فوق البنفسجي النشط ودمر معظم الهيدروجين المحايد.
على الرغم من أن تمدد الكون قد تباطأ تدريجياًنظرًا لانجذاب المادة لبعضها البعض تحت تأثير الجاذبية ، بعد حوالي 5 أو 6 مليارات سنة من الانفجار العظيم ، وفقًا لوكالة ناسا ، بدأت قوة غامضة (الطاقة المظلمة) في تسريع تمدد الكون. ويعتقد أن هذه العملية مستمرة حتى اليوم.
الدليل على التوسع والثابت الكوني
يعرف العلماء أن الكون يتوسع بسببالانزياح الأحمر ، شد الطول الموجي للضوء باتجاه الطرف الأحمر للطيف بينما يتحرك الجسم المنبعث منه بعيدًا عنا. المجرات البعيدة لها انزياح أحمر أكبر من تلك الأقرب إلى الأرض. هذا يشير إلى أن هذه المجرات تبتعد عنا أكثر فأكثر.
في الآونة الأخيرة ، وجد العلماء أدلة على ذلكأن تمدد الكون ليس ثابتًا ، ولكنه في الواقع يتسارع. هناك مصطلح لهذه الظاهرة يُعرف بالثابت الكوني أو لامدا.
ما المشكلة؟
كان الثابت الكوني صداعًابالنسبة لعلماء الكونيات ، لأن تنبؤات فيزياء الجسيمات بقيمتها تختلف عن الملاحظات الفعلية بمقدار 120 مرتبة. لذلك ، يسمى الثابت الكوني "أسوأ تنبؤ في تاريخ الفيزياء".
المجموعة الكروية NGC 6397. الصورة بإذن من ناسا / فرانشيسكو فيرارو / مرصد بولونيا
غالبًا ما يحاول علماء الكونيات حل التناقضبين قيم لامدا المختلفة ، مما يشير إلى جسيمات جديدة أو قوى فيزيائية. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة حلوا هذه المشكلة بإعادة التفكير في النسخ الحالية.
ماذا تقترح الدراسة الجديدة؟
في التفسير الرياضي لل لومبريثرالكون لا يتمدد ، لكنه مسطح وثابت ، كما اعتقد أينشتاين ذات مرة. يمكن تفسير التأثيرات المرصودة التي تشير إلى التوسع من خلال تطور كتل الجسيمات مثل البروتونات والإلكترونات بمرور الوقت.
في هذا التفسير ، تنشأ الجسيمات من الحقل ،يسود الزمكان. يتم تحديد الثابت الكوني بواسطة كتلة المجال. نظرًا لأن هذا المجال يتقلب ، فإن كتل الجسيمات التي تولدها تتصرف بنفس الطريقة. لا يزال الثابت الكوني يتغير بمرور الوقت ، ولكن في هذا النموذج ، ترجع هذه العملية إلى التغير في كتلة الجسيمات بمرور الوقت ، وليس بسبب توسع الكون.
تقلبات المجال تؤدي إلى اللون الأحمر الكبيرإزاحة عناقيد مجرات بعيدة أكثر مما تتنبأ به النماذج الكونية التقليدية. وهكذا ، يظل الثابت الكوني صحيحًا لتنبؤات النموذج.
وصفة الكون المظلم
الهيكل الجديد لـ Lombreather يحل بعضًا أيضًامشاكل أخرى ملحة في علم الكونيات ، بما في ذلك طبيعة المادة المظلمة. هذه المادة غير المرئية تفوق عدد الجسيمات العادية للمادة بنسبة 5 إلى 1 ، لكنها تظل غير مفهومة لأنها لا تتفاعل مع الضوء.
اقترح الفيزيائي أن تقلبات المجال أيضًايمكن أن تتصرف مثل حقل أكسيون. في هذه الحالة ، تعتبر الأكسيونات جسيمات افتراضية ، والتي تعتبر أحد المرشحين المقترحين لدور المادة المظلمة.
يمكن لهذه التقلبات أيضًا "التخلص" من الظلامالطاقة ، وهي قوة افتراضية تمد نسيج الفضاء وبالتالي تفصل المجرات عن بعضها بشكل أسرع وأسرع. في النموذج الجديد ، سيتم تفسير تأثير الطاقة المظلمة من خلال كتل الجسيمات ، والتي اختارت في أوقات لاحقة في الكون مسارًا تطوريًا مختلفًا.
قراءة المزيد:
تم العثور على شبه قمر بالقرب من الأرض: يسافر مع كوكبنا منذ أكثر من 2000 عام
أظهر الباحثون كيف كان شكل الفرعون توت عنخ آمون
أخذ الفيزيائيون أولًا صورًا بالأشعة السينية لذرة واحدة
</ p>