دانشمندان ساختار جهان را بازاندیشی کرده اند

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

مانند خمیر کشمش که در یک تنور داغ بلند می شود، کهکشان ها و حتی کل خوشه ها در فضای قابل مشاهده (یعنی کیهان) از هم جدا می شوند. این در سال 1920 توسط ستاره شناس به نام ادوین هابل مشاهده شد. کشف او سرانجام دانشمندان را به تصویری مدرن از انبساط جهان هدایت کرد.

اعتقاد بر این است که انرژی تاریک مرموز مسئول این فرآیند است - شکلی فرضی از انرژی که به طور مساوی فضا را پر می کند و 70 درصد از جهان را تشکیل می دهد. با این حال، حتی در مورد خود انیشتین، همیشه تردید در مورد وجود آن وجود داشته است.

دانشمندان دانشگاه کپنهاگ اخیرا انرژی تاریک را از معادله حذف کردند و از شبیه سازی های کامپیوتری استفاده کردند تا ببینند آیا جهان بدون آن منبسط می شود یا خیر. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که انبساط کیهان با ماده تاریک مرتبط است که دارای نیروی مغناطیسی خاصی است. یک کشف جدید می تواند درک ما از جهان را تغییر دهد.

جهان از چه چیزی ساخته شده است؟

همه کسانی که به ساختار کیهان علاقه مند هستند می دانند که فقط از 5 درصد ماده ای که ما به آن عادت داریم تشکیل شده است. حدود یک چهارم بیشتر ماده تاریک است - یک ماده مرموز که اطلاعات زیادی در مورد آن وجود ندارد، زیرا برای مشاهده مستقیم غیرقابل دسترس است. دو سوم باقی مانده حتی انرژی تاریک مرموزتری هستند که باعث می شوند جهان ما با سرعت فزاینده ای منبسط شود.

توجه داشته باشید که از سال 2020، وجود انرژی تاریک با اندازه گیری تابش باقیمانده - تشعشعات حرارتی که در اوایل کیهان پدید آمده و به طور یکنواخت فضا را پر می کند، تأیید می شود.

بنابراین، تیمی از اخترفیزیکدانان از موسسه فیزیک و ریاضیات به نام Kavli (IPMU) دریافت که در تابش باقیمانده نشانه هایی از نقض به اصطلاح برابری فضایی وجود دارد - یکی از ویژگی های اساسی جهان که مدل استاندارد آن را پیش بینی نمی کند. به گفته نویسندگان این مطالعه، ماده تاریک و انرژی تاریک اصل برابری را نقض می کنند، که ممکن است نشان دهنده وجود یک "فیزیک جدید" باشد.

یکی دیگر از "تبلیغات بیدارباش" به نفع تجدید نظر در ایده های مدرن در مورد کیهان، کار دانشمندان آفریقای جنوبی در سال 2019 بود. در آن، محققان حتی پیشنهاد کردند که انرژی تاریک وجود ندارد، زیرا فرضیه کهکشان‌هایی که با سرعتی سرسام‌آور پراکنده می‌شوند بر اساس «حدس‌های نادرست و محاسبات نادرست» است. همانطور که نویسندگان کار علمی منتشر شده در مجله Physical Review Letters اشاره کردند، برای اثبات این موضوع، داده های مشاهده ای بسیار بیشتری برای CMB مورد نیاز است.

انرژی تاریک دیگر مورد نیاز نیست

با توجه به اینکه صحبت در مورد "فیزیک جدید" فروکش نمی کند، دانشمندان دانمارکی با عجله به اوج رسیدند و انرژی تاریک را به طور کلی از معادلات حذف کردند. آنها در طول کار خود مدلی را آزمایش کردند که بر اساس آن انبساط جهان در واقع به دلیل نوعی ماده تاریک است که نوع خاصی از نیروی مغناطیسی بر آن حاکم است.

همانطور که نویسندگان این مطالعه خاطرنشان کردند، چندین ویژگی دیگر به ماده تاریک اضافه کردند که با کمک آنها می تواند تأثیر مستقیمی بر انبساط فضا (به جای انرژی تاریک) داشته باشد. از آنجایی که نمی توان دومی را اندازه گیری کرد و بیشتر ویژگی های آن ناشناخته است، نظریه جدید دور از ذهن به نظر نمی رسد. برای استین هانسن، یکی از نویسندگان این مطالعه، "واقعیت این است که ما چیزهای زیادی در مورد ماده تاریک نمی دانیم، فقط از ذرات آهسته و سنگین تشکیل شده است."

«شاید ماده تاریک کیفیتی شبیه به مغناطیس داشته باشد. بنابراین، چیزی شبیه به آنچه برای ذرات معمولی اتفاق می‌افتد، می‌تواند در کیهان اتفاق بیفتد، زمانی که آنها حرکت می‌کنند و مغناطیس ایجاد می‌کنند، یا زمانی که آهنرباها آهنرباهای دیگر را جذب یا دفع می‌کنند.این انبساط مداوم ماده تاریک احتمالاً توسط نوعی نیروی مغناطیسی ایجاد می شود، - سخنان دانشمند به نقل از نسخه Phys.org.

نیروی مغناطیسی کلید رمز و راز انبساط جهان است

در طول کار، دانشمندان یک مدل شبیه سازی کامپیوتری ایجاد کردند که شامل متغیرهایی مانند گرانش، سرعت انبساط جهان و X - نیرویی ناشناخته است که فضا را گسترش می دهد و اساس انرژی تاریک است.

با فرض اینکه ذرات ماده تاریک نوع خاصی از نیروی مغناطیسی دارند، مدلی که توسط دانشمندان ایجاد شد مشخص کرد که این نیرو دقیقاً همان تأثیری را که انرژی تاریک امروزی روی سرعت انبساط جهان دارد خواهد داشت.

با توجه به اینکه این مطالعه می تواند درک کنونی جهان را تغییر دهد، اخترفیزیکدانان در نتیجه گیری های خود محتاطانه عمل کردند و اشاره کردند که «شواهد بیشتری بر اساس تحقیقات عمیق تر، برای تأیید قطعی یافته ها مورد نیاز است. اگر تحقیقات بیشتر داده های به دست آمده توسط دانمارکی ها را تأیید کند، انرژی تاریک باید خداحافظی کند، زیرا وجود آن معنایی نخواهد داشت.