پاسخ به یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌های طبیعت: چه چیزی به گسترش کیهان شتاب می‌دهد؟

* فیزیکدانان دانشگاه بریتیش کلمبیا شاید پاسخ یکی از چیستان‌های بزرگ کیهان را یافته باشند: چه چیزی گسترش (انبساط) جهان هستی را شتابدار کرده؟

دانشجوی پسادکترا، چینگ‌دی وانگ در پژوهشی تازه که برای حل یک ناسازگاری مهم میان دو تا از پیروزترین نظریه‌های توضیح‌دهنده ی کارکرد کیهان، یعنی مکانیک کوانتومی و نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین انجام داده بود، پاسخ این پرسش را یافت.
کهکشان ان جی سی ۳۰۸۱، یک کهکشان سیفرت از رده‌ی ۲. درباره‌اش بخوانید: * کهکشانی با یک حلقه‌ی درخشان ستاره‌زایی

این پژوهش نشان می‌دهد که اگر در جهان هستی بی‌اندازه زوم کنیم، پی می‌بریم که از فضا و زمانی درست شده که پیوسته در نوسان است.

وانگ می‌گوید: «فضازمان برخلاف چیزی که به نظر می‌رسد ایستا و ساکن نیست، بلکه پیوسته در جنبش است.»

بیل آنرو، استاد فیزیک و اخترشناسی که برنگر (ناظر) این پژوهش بود می‌گوید: «این یک اندیشه‌ی تازه در زمینه‌ایست که اندیشه‌های تازه‌ی چندانی در تلاش برای حل این راز در آن وجود نداشته.»

در سال ۱۹۹۸، اخترشناسان دریافتند که جهان هستی دارد با نرخی فزاینده گسترش می‌یابد، این بدان معناست که فضا خالی نیست و انباشته از انرژی تاریکی است که بر ماده فشار وارد می کند.

ساده‌ترین نامزد برای انرژی تاریک، انرژی خلا است. هنگامی که فیزیکدانان نظریه‌ی مکانیک کوانتومی را برای انرژی خلا به کار می‌برند، وجود چگالی بی‌اندازه بزرگی از انرژی خلا پیش‌بینی می‌شود، بسیار بیش از کل انرژی همه‌ی ذرات کیهان. اگر این درست باشد، نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین می‌گوید که این انرژی می‌بایست اثر گرانشی نیرومندی داشته باشد و به گمان بیشتر فیزیکدانان، این باید جهان را به گسترشی انفجاری وادارد.

خوشبختانه چنین چیزی رخ نمی‌دهد و گسترش کیهان بسیار آرام است. ولی این یک مساله است که باید برای پیشرفت فیزیک بنیادی حل شود.

برخلاف دانشمندان دیگر که می‌کوشند برای حل این مساله، نظریه‌های مکانیک کوانتومی یا نسبیت عام را اصلاح کنند، وانگ و همکارانش آنرو و ژن‌ ژو که او هم یک دانشجوی پی‌اچ‌دی در دانشگاه بریتیش کلمبیا است، رویکرد متفاوتی را پیشنهاد می‌کنند. آنها چگالی هنگفت انرژی خلا که توسط مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌شود را جدی گرفته و پی بردند که اطلاعات ارزشمندی درباره‌ی انرژی خلا در آنست که در محاسبه‌های پیشین نادیده گرفته شده بود.

محاسبه‌های آنها یک تصویر فیزیکی کاملا متفاوت را برای کیهان به نمایش می‌گذارد. در این تصویر تازه، فضایی که در آن زندگی می‌کنیم به شدت در نوسان است. فضا در هر نقطه‌، میان گسترش (انبساط) و ترنگش (انقباض) نوسان می‌کند. با نوسان میان این دو، هر دو یکدیگر را خنثی می‌کنند ولی اثر خالص بسیار کوچکی به جا می‌ماند که کیهان را به گسترشی آرام و شتابنده وامی‌دارد.

ولی اگر فضا و زمان دارد نوسان می‌کند، پس چرا حسش نمی‌کنیم؟

وانگ می‌گوید: «این در مقیاسی بسیار خُرد رخ می‌دهد، حتی میلیاردها و میلیاردها بار کوچک‌تر از یک الکترون

آنرو می‌گوید: «این مانند امواجیست که در اقیانوس می‌بینیم. رقص تند و شدید تک‌اتم‌های سازنده‌ی آب‌هایی که این امواج روی آن جابجا می‌شوند، اثری رویشان نمی‌گذارد.»

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در فیزیکال ریویو دی منتشر شده است.

---------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
UBC - expansion - PhD - Qingdi Wang - quantum mechanics - Einstein - general relativity - Bill Unruh - dark energy - vacuum energy - fundamental physics - Zhen Zhu - electron - atom

منبع: sciencedaily

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه