ابداع مدل جدیدی برای درک انبساط جهان
به گزارش کمیاب آنلاین، دانشمندان مدلی از فضا-زمان را بر مبنای نظریه ریسمان و با پشتیبانی تلسکوپ DESI عرضه کرده اند که نشان داده است انرژی تاریک چگونه باعث شتاب گرفتن و انبساط کیهان می شود.
به گزارش کمیاب آنلاین به نقل از ایسنا، فیزیکدانان مدل جدیدی از فضا-زمان را برمبنای نظریه ریسمان برای توضیح انرژی تاریک ارائه کرده اند. فرضیه آنها نشان میدهد که در مقیاس های بسیار کوچک، فضا و زمان رفتار متفاوتی با نحوه تجربه ما در زندگی روزمره دارند.
به نقل از آی ای، پژوهشگران بطور مشخص ادعا می کنند که فضا-زمان غیرقابل جابه جایی است. به این معنا که ترتیب اندازه گیری فضا و زمان بر نتیجه تأثیر می گذارد. به طور معمول در ریاضیات، دنباله ای که در آن محاسبات را انجام می دهید، همیشه مهم نیست (مثلاً ۲ + ۳ = ۳ + ۲)، به جز زمانی که اعداد داخل پرانتز باشند.
با این وجود، در مکانیک کوانتومی، اندازه گیری موقعیت پیش از سرعت، نتیجه متفاوتی نسبت به انجام آن بصورت برعکس می دهد. چنین رفتاری اشاره به خاصیت های کوانتومی فضا-زمان دارد و طبق نظریه ریسمان، این رفتار کوانتومی موجب می شود که جهان در طی زمان در پدیده ای که به عنوان «شتاب کیهانی» شناخته می شود، سریع تر و سریع تر منبسط شود.
آن چه در اینجا اعجاب انگیز است، این است که «شتاب کیهانی» اثر انرژی تاریک است. این مدل نه فقط به وجود انرژی تاریک اشاره می کند، بلکه مقداری مشابه با آن چه دانشمندان قبلاً اندازه گیری کرده اند، تولید می کند. علاوه بر این، یافته های آنها نشان میدهد که با گذشت زمان، انرژی کاهش پیدا می کند.
داده های رصدی جمع آوری شده توسط «ابزار طیف سنجی انرژی تاریک»(DESI) نیز از این پیش بینی پشتیبانی می کند. ابزار DESI یک ابزار قدرتمند است که برای مطالعه اثرات انرژی تاریک و انبساط کیهان طراحی شده است.
ارتباط این نظریه با مشاهدات
دانشمندان از سال ۱۹۹۸ از «شتاب کیهانی» خبر داشتند، اما تا حالا نتوانسته بودند شواهد قانع کننده ای برای نیروی محرکه آن، یعنی «انرژی تاریک» بیابند. یک باور رایج این است که انرژی تاریک ناشی از اثرات کوانتومی در خلأ است، اما یک پیچیدگی وجود دارد.
اگر انرژی تاریک در نتیجه نوسانات در خلأ باشد، چگالی آن باید ثابت بماند. با این وجود، داده های مشاهده ای از DESI نشان میدهد که چگالی باید در طی زمان کم شود. اینجاست که مدل استاندارد کیهان شکست می خورد و نظریه ریسمان وارد عمل می شود.
نظریه ریسمان به پژوهشگران اجازه داد فضا-زمان را در سطح کوانتومی کاوش کنند. توضیح آنها برای انرژی تاریک، کوچکترین چیزی را که می توانیم تصور نماییم (طول پلانک، مربوط به گرانش کوانتومی) را با بزرگترین چیزی که می دانیم (اندازه کل جهان) پیوند می دهد.
این نوع ارتباط در فیزیک بسیار مهم می باشد، برای اینکه به این نکته اشاره می کند که فضا-زمان غیرقابل جابه جایی است. این بطور طبیعی منجر به پیش بینی میزان انرژی تاریک در جهان شد و با اهمیت تر از آن، پیش بینی نمود که این مقدار باید به آرامی در طی زمان کم شود. این کاهش دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان در داده های آزمایش DESI آغاز به مشاهده کرده اند.
مایکل کاویچ(Michael Kavic)، یکی از نویسندگان این مطالعه می گوید: با مشاهده از دریچه نگاه و مطالعه ما می توان نتیجه DESI را به عنوان نخستین شواهد رصدی پشتیبان نظریه ریسمان و شاید نخستین نتایج قابل مشاهده نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی درنظر گرفت.
مرحله بعدی آزمایش ها در راه است
مدل فعلی، شواهد نظری محکمی از شتاب کیهانی مبتنی بر انرژی تاریک ارائه می دهد، اما باید کار بیشتری روی آن صورت گیرد. پژوهشگران پیشنهاد می کنند که زمان انجام آزمایش های بیشتر رسیده است که می تواند یافته های آنها را تأیید کند.
جورج مینیک(Djordje Minic)، یکی از پژوهشگران این مطالعه می گوید: نتایج خیلی از رویکرد ما به گرانش کوانتومی وجود دارد. این می تواند شامل تشخیص الگوهای تداخل کوانتومی پیچیده باشد که در فیزیک کوانتومی استاندارد نا ممکن است، اما باید در گرانش کوانتومی رخ دهد.
این آزمایش ها بر روی تشخیص الگوهای تداخل کوانتومی که حضور گرانش کوانتومی را نشان می دهند، تمرکز کنند.
امیدواریم در سال های آتی دانشمندان در موقعیتی قرار گیرند که بتوانند اسرار در رابطه با انرژی تاریک و ماهیت کوانتومی کیهان را بطورکامل کشف کنند.
این مطالعه در مجله arXiv انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب