ارسال دیدگاه
امروز: شنبه , ۱۹ مهر , ۱۴۰۴
X
اگر یافته‌های اخیر درباره تعییر انرژی تاریک با گذر زمان صحت داشته باشند، محاسبات جدید نشان می‌دهند که جهان ما سرانجام بر اثر گرانش خود فروخواهد پاشید.
بر پایه یافته‌های تازه در زمینه انرژی تاریک، یک مدل نشان می‌دهد که عمر کیهان حدود ۳۳.۳ میلیارد سال خواهد بود. با توجه به این‌که اکنون ۱۳.۸ میلیارد سال از مه‌بانگ یا بیگ بنگ گذشته، این یافته نشان می‌دهد که کمتر از ۲۰ میلیارد سال تا پایان جهان باقی مانده است.
طبق این مدل، جهان تا حدود ۱۱ میلیارد سال آینده همچنان به گسترش خود ادامه می‌دهد، سپس این انبساط متوقف شده و در جهت مخالف آغاز به فروپاشی می‌کند، تا سرانجام به حالت موسوم به فروپاشی بزرگ یا مه‌رمب (Big Crunch) برسد. این نتیجه‌گیری توسط فیزیکدانان هوآنگ نهان لو (Hoang Nhan Luu) از مرکز بین‌المللی فیزیک دونستیا در اسپانیا، یو-چنگ چی‌یو (Yu-Cheng Qiu ) از دانشگاه شانگهای جیاو تونگ در چین و هنری تای (Henry Tye ) از دانشگاه کرنل در ایالات متحده ارائه شده است.
هنری تای می‌گوید: «در طول ۲۰ سال گذشته، این باور وجود داشت که ثابت کیهان‌شناسی مقداری مثبت دارد و جهان تا ابد در حال انبساط خواهد بود. اما داده‌های جدید ظاهراً نشان می‌دهند که مقدار این ثابت منفی است و در نتیجه جهان با مه‌رمب به پایان می‌رسد.»
ثابت کیهان‌شناسی که تای به آن اشاره دارد، λ (لامبدا) نام دارد و نخستین بار توسط آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام برای توصیف انبساط کیهان معرفی شد. اگر مقدار λ مثبت باشد، مانند نیرویی عمل می‌کند که به طور مداوم ماده را به بیرون می‌راند و موجب گسترش جهان می‌شود. در مقابل، اگر λ منفی باشد، همچون نیروی کششی رفتار می‌کند که می‌تواند در نهایت انبساط را متوقف کرده و آن را معکوس کند.
مشاهدات اخیر نشان می‌دهند که انرژی تاریک ممکن است با گذر زمان تغییر کند. در مدل جدید، این داده‌ها با λ منفی کوچک همخوانی دارند، هرچند شواهد کنونی مقدار صفر را نیز رد نمی‌کنند. از آن‌جا که λ منفی موجب کشش درونی می‌شود، می‌تواند مانع از انبساط جهان گردد.
در حال حاضر، شواهد علمی قاطعاً نشان می‌دهند که کیهان در حال گسترش است. اما مدل جدید نشان می‌دهد که اگر یک λ منفی کوچک را با میدان اکسیون فوق‌سبک ترکیب کنیم، می‌توان رفتار فعلی جهان را توضیح داد. اکسیون‌ها، طبق فرضیه‌ها، ذراتی فوق‌سبک هستند که می‌توان از آن‌ها به عنوان میدانی نرم و شبح‌گونه در سراسر فضا یاد کرد. این ذرات چندین دهه پیش برای حل برخی مسائل در فیزیک ذرات پیشنهاد شدند.
در تحلیل جدید، تای و همکارانش اکسیون را نیرویی توصیف می‌کنند که در آغاز به جهان شتابی آرام به سوی بیرون می‌بخشد، اما این اثر به‌تدریج کاهش می‌یابد. در زمان کنونی، نفوذ اکسیون همچنان غالب است و باعث می‌شود جهان با آهنگی شتاب‌دار گسترش یابد، زیرا نیروی گرانش میان اجسام دورشونده رو به ضعف می‌رود. بنابراین، طبق این مدل، انبساط شتاب‌دار فعلی ادامه دارد.
با این حال، حدود ۱۱ میلیارد سال بعد، نیروی اکسیون به اندازه‌ای کاهش می‌یابد که کشش ناشی از λ منفی بر آن غلبه کند. در این نقطه، انبساط جهان در اندازه‌ای معادل ۱.۷ برابر اندازه کنونی کیهان متوقف خواهد شد و پس از آن، روند انقباض آغاز می‌شود تا در حدود ۸ میلیارد سال بعد، به مه‌رمب برسد.
این پدیده را می‌توان به دوچرخه‌سواری در مسیر سربالایی با وزش باد از پشت‌سر تشبیه کرد: تا زمانی که باد می‌وزد، حرکت ادامه دارد، اما با کاهش باد، سرعت کم می‌شود و در نهایت در قله متوقف شده و سپس در سراشیبی، سرعت سقوط افزایش می‌یابد.
به گفته نویسندگان مقاله، مرحله «پایین آمدن» یا انقباض سریع‌تر است، زیرا انرژی جنبشی اکسیون افزایش می‌یابد و چگالی‌ها بالا می‌روند، در نتیجه نیروی گرانش تقویت می‌شود و مرحله فروپاشی کوتاه‌تر از دوره انبساط خواهد بود.
مه‌رمب در واقع نقطه‌ی مقابل مه‌بانگ است؛ جایی که تمام ماده‌ی موجود در جهان در نهایت در یک تکینگی بی‌نهایت چگال فرو می‌ریزد. البته باید توجه داشت که این سناریو هنوز قطعیت ندارد و بیشتر یک امکان تئوریک است. برای تأیید یا رد آن، نیاز به تحلیل‌های داده‌ای بسیار گسترده‌تری وجود دارد تا مشخص شود آیا واقعاً انرژی تاریک در حال تغییر است یا خیر.
علاوه بر این، هنوز ماهیت انرژی تاریک برای دانشمندان ناشناخته بوده و ممکن است اکسیون یا ذراتی مشابه آن نباشد، بلکه پدیده‌ای کاملاً متفاوت در جریان باشد. با این حال، این پژوهش پاسخی احتمالی به یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌های کیهان‌شناسی ارائه می‌دهد.
تای در پایان می‌گوید: «برای هر نوع حیاتی، دانستن آغاز و پایان اهمیت دارد. درباره‌ی جهان ما نیز همین‌طور است. آیا جهان ما آغازی داشته است؟ در دهه ۱۹۶۰ فهمیدیم که آغاز داشته است. حال پرسش بعدی این است که آیا پایانی هم دارد؟ بسیاری باور داشتند که جهان تا ابد ادامه خواهد یافت. اما اکنون، اگر داده‌ها درست باشند، دانستن این نکته جالب است که جهان سرانجام پایانی خواهد داشت.»
این پژوهش در مجله Journal of Cosmology and Astroparticle Physics منتشر شده است.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید