پژوهشگران دانشگاه بارسلونا روایت جدیدی از مهبانگ ارائه دادند

گروهی از پژوهشگران به رهبری رائول خیمنز فیزیک‌دان برجسته و عضو مؤسسه ICREA در مؤسسه علوم کیهان‌شناسی دانشگاه بارسلونا (ICCUB) با همکاری دانشگاه پادوا ایتالیا نظریه‌ای تازه و بنیادین درباره چگونگی آغاز جهان ارائه کرده‌اند؛ نظریه‌ای که می‌تواند درک ما از لحظات نخست پس از مهبانگ (Big Bang) را به‌طور کامل دگرگون کند.

این پژوهش که در نشریه‌ی معتبر Physical Review Research منتشر شده، بدون اتکا به مفاهیم فرضی یا غیرقابل اثبات، روایتی ساده‌تر و قابل آزمون از آغاز کیهان ارائه می‌دهد؛ روایتی که می‌تواند جایگزینی برای مدل تورم کیهانی (Inflation) باشد که سال‌ها در صدر نظریات کیهان‌شناسی قرار داشته است.

 رمزگشایی از سرآغاز کیهان بدون مفروضات پرابهام

به گزارش scitechdaily مدل غالب کیهان‌شناسی در چند دهه اخیر نظریه‌ی تورم کیهانی بوده است؛ نظریه‌ای که می‌گوید جهان در کسری بسیار کوچکی از ثانیه پس از مهبانگ، انبساطی شتاب‌دار و عظیم را تجربه کرده است. با این‌که این مدل بسیاری از ویژگی‌های کیهان امروزی را توضیح می‌دهد، اما متکی به مجموعه‌ای از پارامتر‌های آزاد و قابل تنظیم است. وجود این پارامتر‌ها باعث می‌شود تشخیص اینکه مدل واقعاً رفتار کیهان را پیش‌بینی کرده یا صرفاً برای انطباق با داده‌ها تنظیم شده دشوار باشد.

در همین راستا نظریه‌ی جدید مطرح‌شده توسط تیم خیمنز مدل جایگزینی را پیشنهاد می‌دهد که نیازی به این پارامتر‌های دل‌بخواهی ندارد. در این مدل، جهان از حالتی کیهانی موسوم به فضای دی‌سیتر (De Sitter space) آغاز می‌شود؛ حالتی که با مشاهدات فعلی از انرژی تاریک نیز سازگار است.

همچنین بخوانید: کشف تازه دانشمندان: منشا حیات زمینی از فضا است؟

 امواج گرانشی بازیگران اصلی شکل‌گیری ساختار‌های کیهانی

یکی از نوآوری‌های کلیدی این نظریه حذف نیاز به میدان‌ها یا ذرات فرضی مرتبط با تورم کیهانی است. به‌جای آن این مدل پیشنهاد می‌کند که نوسانات کوانتومی طبیعی در بافت فضا-زمان — یعنی همان امواج گرانشی — برای ایجاد تفاوت‌های کوچک چگالی که بعداً به ستارگان، کهکشان‌ها و سیارات انجامیده‌اند، کافی بوده‌اند.

این نوسانات اولیه به‌صورت غیرخطی تکامل یافته، با یکدیگر برهم‌کنش کرده و به‌مرور زمان به ساختار‌های پیچیده کیهانی تبدیل می‌شوند. ویژگی مهم این مدل امکان آزمون‌پذیری آن از طریق داده‌های رصدی واقعی است.

 کیهان‌زایی فقط با گرانش و فیزیک کوانتومی

خیمنز در این‌باره می‌گوید: دهه‌هاست تلاش می‌کنیم با استفاده از مدل‌هایی متکی بر مفاهیمی که هرگز مشاهده نکرده‌ایم، لحظات آغازین جهان را درک کنیم. آنچه این نظریه را هیجان‌انگیز می‌کند، سادگی و قابلیت آزمون آن است. ما هیچ عنصر فرضی به مدل اضافه نکرده‌ایم، بلکه نشان داده‌ایم که شاید گرانش و مکانیک کوانتومی به‌تنهایی برای توضیح پیدایش ساختار کیهان کافی باشند.

از نگاه این پژوهشگران درک منشأ جهان تنها یک دغدغه فلسفی نیست بلکه به ما کمک می‌کند به سؤالات بنیادینی چون ما که هستیم؟ و از کجا آمده‌ایم؟ پاسخ دهیم. نظریه‌ی پیشنهادی آنها، روایتی حداقلی، زیبا، علمی و قابل ابطال ارائه می‌کند؛ نمونه‌ای از علم ناب که بر پیش‌بینی‌های دقیق و امکان راستی‌آزمایی توسط ابزار‌های رصدی از جمله اندازه‌گیری امواج گرانشی و بررسی ساختار کیهانی، تکیه دارد.

 گامی به‌سوی فصل تازه‌ای از کیهان‌شناسی

درنهایت یافته‌های این تیم نشان می‌دهد که برای توضیح منشأ کیهان، شاید نیازی به مفروضات پرابهام و ساختار‌های نظری پیچیده نباشد. بلکه تنها با درک عمیق‌تر از دو ستون اصلی فیزیک — گرانش و کوانتوم — می‌توان به تبیینی جامع و علمی از پیدایش جهان دست یافت.

اگر مشاهدات آینده درستی این مدل را تأیید کند ممکن است با یکی از مهم‌ترین تحولات نظری در تاریخ کیهان‌شناسی مواجه باشیم؛ تحولی که فصل تازه‌ای از فهم ما از کیهان را رقم خواهد زد.

منبع: برنا