نظریه‌ای جدید درباره سرآغاز جهان، بدون نیاز به تورم کیهان
جهان دقیقاً چگونه آغاز شد و چه فرآیندهایی شکل‌گیری و تکامل آن را رقم زدند؟ این‌ها سوالاتی هستند که یک مطالعه جدید منتشر شده در ژورنال Physical Review Research به دنبال پاسخ به آن‌هاست. در این پژوهش، تیمی از محققان اسپانیایی و ایتالیایی مدل جدیدی را برای رویدادهای لحظات اولیه پس از تولد جهان ارائه کرده‌اند. این مطالعه پتانسیل آن را دارد که نظریه‌های دیرینه در مورد فرآیندهای دقیق ابتدای عالم و چگونگی تأثیر آن‌ها بر شکل‌گیری و تکامل جهان را به چالش بکشد.
برای این تحقیق، پژوهشگران از مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای بازسازی لحظات آغازین جهان استفاده کردند. یافته‌های آن‌ها نظریه‌ی جاافتاده‌ی «تورم کیهانی» را به چالش می‌کشد؛ نظریه‌ای که می‌گوید جهان در کسری از ثانیه پس از پیدایش، یک دوره انبساط فوق‌العاده سریع را تجربه کرده است. با این حال، نظریه تورم برای اینکه از نظر ریاضی درست کار کند، به چندین متغیر و پیش‌فرض پیچیده نیاز دارد که هنوز اثبات نشده‌اند.
در مقابل، این مدل جدید پیشنهاد می‌کند که یک پدیده شناخته‌شده در نسبیت عام، یعنی امواج گرانشی، مسئول شکل‌گیری جهان و تمام اجزای آن از جمله کهکشان‌ها، ستارگان، سیارات و حیات روی زمین است. (امواج گرانشی، در واقع چین‌و‌چروک‌هایی در تار و پود فضا-زمان هستند که انیشتین وجود آن‌ها را پیش‌بینی کرده بود). این تیم پیشنهاد می‌کند که این امواج گرانشی بخشی از یک مدل ریاضی قدیمی به نام «فضای دوسیتر» هستند. این مدل به افتخار ریاضیدان هلندی، ویلم دوسیتر، نام‌گذاری شده که در دهه ۱۹۲۰ میلادی با آلبرت انیشتین بر روی ساختار جهان همکاری می‌کرد.
دکتر رائول خیمنز، یکی از نویسندگان این مقاله و پژوهشگر علوم تجربی و ریاضیات در موسسه ICREA اسپانیا، می‌گوید: «ده‌ها سال است که ما تلاش کرده‌ایم لحظات اولیه جهان را با مدل‌هایی درک کنیم که بر اساس عناصری ساخته شده‌اند که هرگز مشاهده نکرده‌ایم. چیزی که این پیشنهاد جدید را هیجان‌انگیز می‌کند، سادگی و قابلیت راستی‌آزمایی آن است. ما عناصر حدسی و گمانه‌پردازانه اضافه نمی‌کنیم، بلکه نشان می‌دهیم که شاید گرانش و مکانیک کوانتوم به تنهایی برای توضیح چگونگی به وجود آمدن ساختار کیهان کافی باشند.»
ایده‌ی امواج گرانشی برای اولین بار در سال‌های ۱۸۹۳ و ۱۹۰۵ به ترتیب توسط اولیور هویساید و آنری پوانکاره مطرح شد، اما در سال ۱۹۱۶ با نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین توجهات زیادی را به خود جلب کرد. انیشتین این امواج را به عنوان «چین‌و‌چروک در پیوستار فضا-زمان» توصیف کرد. با وجود منابع بی‌شمار تولیدکننده این امواج (مانند ابرنواخترها، سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی)، شناسایی آن‌ها فوق‌العاده دشوار است و به ابزارهای بسیار حساسی نیاز دارد. شاید به همین دلیل بود که امواج گرانشی تا سپتامبر ۲۰۱۵ توسط رصدخانه امواج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری (لایگو - LIGO) شناسایی نشدند.
سرآغاز جهان همچنان یکی از بزرگترین اسرار علم باقی مانده است و نظریه بیگ بنگ (مهبانگ) مدت‌هاست که به عنوان کاتالیزور پیدایش جهان شناخته می‌شود. با وجود پیشرفت‌های علمی مداوم، دانشمندان همچنان در مورد منشأ جهان و به خصوص در مورد اینکه قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاده است، سردرگم هستند.
کارل سیگن جمله معروفی دارد که می‌گوید:
«کیهان درون ماست. ما از غبار ستارگان ساخته شده‌ایم. ما راهی هستیم برای اینکه جهان، خود را بشناسد.»
شاید هرگز به طور دقیق ندانیم که جهان چگونه آغاز شد و چه فرآیندهایی باعث شدند شما اکنون در حال خواندن این مطلب باشید. اما همانند سادگی که این مطالعه جدید ارائه می‌دهد، شاید خود این مطالعه نیز راهی ساده باشد تا ما جهان را کمی بهتر بشناسیم.
در سال‌ها و دهه‌های آینده، محققان به چه اکتشافات جدیدی درباره سرآغاز جهان دست خواهند یافت؟ فقط زمان مشخص خواهد کرد، و دقیقاً به همین دلیل است که ما علم‌ورزی می‌کنیم!
منابع
0 نظرات