ابداع مدل جدیدی برای درک انبساط جهان

نت واش: دانشمندان مدلی از فضا-زمان را برمبنای نظریه ریسمان و با پشتیبانی تلسکوپ DESI ارائه کرده اند که نشان داده است انرژی تاریک چگونه سبب شتاب گرفتن و انبساط کیهان می شود.

به گزارش نت واش به نقل از ایسنا، فیزیکدانان مدل جدیدی از فضا-زمان را بر مبنای نظریه ریسمان برای توضیح انرژی تاریک عرضه کرده اند. فرضیه آنها نشان داده است که در مقیاس های بسیار کوچک، فضا و زمان رفتار متفاوتی با نحوه تجربه ما در زندگی روزمره دارند.
به نقل از آی ای، محققان به صورت مشخص ادعا می کنند که فضا-زمان غیرقابل جابه جایی است. به این مفهوم که ترتیب اندازه گیری فضا و زمان بر نتیجه تاثیر می گذارد. معمولا در ریاضیات، دنباله ای که در آن محاسبات را انجام می دهید، همیشه مهم نیست (مثلاً ۲ + ۳ = ۳ + ۲)، به جز زمانیکه اعداد داخل پرانتز باشند.
با این وجود، در مکانیک کوانتومی، اندازه گیری موقعیت پیش از سرعت، نتیجه متفاوتی نسبت به انجام آن به شکل برعکس می دهد. چنین رفتاری اشاره به خصوصیت های کوانتومی فضا-زمان دارد و طبق نظریه ریسمان، این رفتار کوانتومی سبب می شود که جهان با گذشت زمان در پدیده ای که بعنوان «شتاب کیهانی» شناخته می شود، سریع تر و سریع تر منبسط شود.
آن چه در اینجا اعجاب انگیز است، اینست که «شتاب کیهانی» اثر انرژی تاریک است. این مدل نه تنها 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 داده است که با گذشت زمان، انرژی کاسته می شود.
داده های رصدی جمع آوری شده توسط «ابزار طیف سنجی انرژی تاریک»(DESI) هم از این پیشبینی 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 تابحال نتوانسته بودند شواهد قانع کننده ای برای نیروی محرکه آن، یعنی «انرژی تاریک» بیابند. یک باور رایج اینست 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 داده است که چگالی باید با گذشت زمان کاهش پیدا کند. اینجاست که مدل استاندارد کیهان شکست می خورد و نظریه ریسمان وارد عمل می شود.
نظریه ریسمان به محققان 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، در ارتباط با گرانش کوانتومی) را با بزرگترین چیزی که می دانیم (اندازه کل جهان) پیوند می دهد.
این نوع ارتباط در فیزیک بسیار مهم می باشد، چونکه به این نکته اشاره می کند که فضا-زمان غیرقابل جابه جایی است. این به صورت طبیعی منجر به پیشبینی میزان انرژی تاریک در جهان شد و مهم تر از آن، پیش بینی نمود که این مقدار باید به آرامی با گذشت زمان کاهش پیدا کند. این کاهش دقیقا 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 میتوان نتیجه DESI را بعنوان 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 عرضه می دهد، اما باید کار بیشتری روی آن صورت گیرد. محققان 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 محققان 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 غیر 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 سالهای آینده دانشمندان در موقعیتی قرار گیرند که بتوانند اسرار در رابطه با انرژی تاریک و ماهیت کوانتومی کیهان را کاملا کشف کنند.
این مطالعه در مجله arXiv انتشار یافته است.

منبع: نت واش

1404/01/19

14:56:10

5.0 / 5

تگهای خبر: ابزار , تولید

این پست نت واش را می پسندید؟

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب نت واش

نظرتان درباره ی این مطلب نت واش

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۲ بعلاوه ۳