هل سينتهي الكون بانفجار أم أنين؟ اقترح زوجان من علماء الفيزياء النظرية مسارًا ثالثًا: ربما لن ينتهي الكون أبدًا.
في دراسة تحاول تعريف الطبيعة الطاقة المظلمة – ظاهرة غامضة يُعتقد أن الكون يتوسع فيها بشكل أسرع وأسرع في كل لحظة – اكتشف الفيزيائيون أن التوسع الكوني ليس دائمًا أمرًا مفروغًا منه. بدلاً من ذلك ، كتبوا أن الطاقة المظلمة “تعمل” بشكل دوري وتتوقف ، وأحيانًا تنمو الكون ، وأحيانًا تقلصه حتى تصبح الظروف المناسبة مناسبة لبيئة جديدة. .الانفجار العظيم ليحدث – ولكي يولد عالم جديد.
الهروب الكبير
يمر عالمنا حاليًا بمرحلة من التوسع الجامح: ينمو الكون بشكل أسرع مع كل لحظة تمر. لا يفهم علماء الكونيات سبب هذا التسارع الذي يسمونه الطاقة المظلمة. إذا استمر هذا التسارع ، فسيتمدد كوننا في نهاية المطاف في غياهب النسيان ، وتمزقه كل المادة والإشعاع.
لن تكون هذه هي الفترة الأولى من تطوير المدرج. في اللحظات الأولى للانفجار العظيم ، كانت الطاقات والكثافة شديدة لدرجة أن الفيزياء الحالية لم تستطع مواكبة ذلك – وهذا يتنبأ بتفرد ، نقطة كثافة لانهائية حيث تنهار الرياضيات. بعد ذلك ، مر الكون بفترة من التوسع السريع بشكل لا يصدق تسمى التضخم ، وهو أمر غير مفهوم بشكل جيد.
لطالما تساءل علماء الفلك عما إذا كانت هاتان المرحلتان من التوسع المتسارع – واحدة في اللحظات الأولى للانفجار العظيم والأخرى في العصر الحالي – مرتبطة ببعضها البعض ، وما إذا كان هناك كيان واحد يقودهما يتجنب مشكلة الانفجار العظيم. التفرد.
تغيير الأشباح
للإجابة على ذلك ، نشر زوجان من علماء الفيزياء النظرية دراسة في 7 فبراير في قاعدة بيانات ما قبل الطباعة. arXiv (يفتح في علامة تبويب جديدة) درس نموذجًا للكون تلعب فيه الطاقة المظلمة دورًا دائمًا. كان البحث السابق قد “شغّل” الطاقة المظلمة في أوقات مختلفة لدفع التوسع الكوني ، لكن البحث الجديد يقترح نموذجًا أكثر واقعية يتضمن المادة والإشعاع.
لقد أرادوا معرفة ما إذا كانت الطاقة المظلمة يمكنها تجنب الانفجار العظيم ، والتسبب في التضخم ، وتسريع الكون المتأخر. لتجنب هذا التفرد الأولي ، لا يمكن للكون أن يبدأ من نقطة كثافة لا نهائية. بدلاً من ذلك ، يجب أن يكون الكون الذي نعيش فيه واحدًا من سلسلة لا نهائية من “القفزات الكبيرة” التي تكرر نفسها مرارًا وتكرارًا.
في هذا السيناريو ، تقود الطاقة المظلمة الكون حتى يصل إلى مستوى معين. ولكن بعد ذلك تنعكس الطاقة المظلمة نفسها ، مما يجبر الكون على الانكماش. ثم يمر الكون بأزمة كبيرة ، ولكن قبل أن تصل إلى كثافة لا نهائية ، تعود الطاقة المظلمة مرة أخرى ، مما يؤدي إلى فترة من التضخم السريع بشكل لا يصدق وبدء الدورة من جديد.
آلية مضبوطة بدقة
اكتشف الباحثون نموذجًا للطاقة المظلمة يؤدي إلى تريفيكتا. لكن الأهم من ذلك ، أن المادة والإشعاع لا يمكن أن يتواجدوا في الكون المبكر للغاية ، وإلا فإنهم سوف يفسدون التضخم. وبدلاً من ذلك ، لا بد أن المادة والإشعاع قد ظهرا بعد التضخم ، كجزء من الطاقة المظلمة التي تلاشت ، مما يملأ الكون بالضوء والمادة.
على الرغم من نجاحها في البداية ، إلا أن الباحثين لم يتمكنوا من العثور على فئة عامة من نماذج الطاقة المظلمة التي تؤدي دائمًا إلى نفس الاستنتاجات. بدلاً من ذلك ، من أجل الحصول على النتيجة الصحيحة ، كان عليهم وضع قيمة مصطنعة للتوسع المتسارع اليوم أقل مما تتوقعه ميكانيكا الكم.
ومع ذلك ، يشير هذا البحث الجديد إلى اتجاه واعد ، مما يوفر منصة محتملة لمزيد من الاستكشاف لمثل هذه النماذج. لا يحتاج البشر إلى العيش في مكان بارد وفارغ ، لأن الطاقة المظلمة قد تتصرف بشكل مختلف في المستقبل البعيد. فقط البحث المستمر سيكشف عن مصيرنا النهائي.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”
More Stories
إرسال الليزر الفضائي يضرب الأرض من مسافة 140 مليون ميل: ناسا
تنبيه: تم تشخيص إصابة أول دلفين أمريكي بأنفلونزا الطيور شديدة العدوى
تطلق SpaceX 23 قمرًا صناعيًا من Starlink على متن Falcon 9 من كيب كانافيرال – السفر إلى الفضاء الآن