انتشار این مقاله


فیزیک‌دانان احتمال اثر جهان پیشین بر بیگ‌بنگ را بررسی می‌کنند!

بقایای سیاه چاله‌ها از فاز قبلی انقباض جهان ممکن است از پویایی جان سالم به در برده باشد.

تئوری بیگ بنگ شناخته شده‌ترین و قابل قبول‌ترین توضیح برای آغاز و تکامل جهان است، اما بین دانشمندان تقریبا هیچ توافقی وجود ندارد.

فیزیکدان برزیلی Juliano Cesar Silva Neves، از آن محققانی است که جرات می‌کنند منشا دیگری را تصور کنند. در تحقیقی که اخیراً در مجله‌ی General Relativity and Gravitation چاپ شد، Neves پیشنهاد حذف یک جنبه کلیدی از مدل کیهان شناسی استاندارد را داد: نیاز به تکینگی فضازمان که به عنوان بیگ‌بنگ شناخته می‌شود.

برای بالا بردن این احتمال، Neves این ایده را به چالش می‌کشد که در زمانی که شروع شده، احتمال اینکه انبساط فعلی مقدم بر یک انقباض بوده، دوباره مطرح می‌شود. فیزیکدانی که به عنوان محقق در موسسه ریاضیات، آمار و موسسه محاسبات علمی (IMECC_UNICAMP) در سائوپائلو برزیل کار می‌کند، می‌گوید:

من اعتقاد دارم بیگ بنگ هرگز اتفاق نیفتاده است.

برای Neves، انبساط سریع مرحله بعد فضا زمان، شامل احتمال فاز انقباض اولیه نمی‌شود. علاوه بر این، تغییر از انقباض به انبساط، ممکن است تمام آثار مرحله قبل را نابود کند.

این مقاله که نشان دهنده‌ی کار توسعه یافته در پروژه موضوعی “فیزیک و هندسه فضا زمان” است، به بررسی راه حل معادلات نسبیت عام می‌پردازد که هندسه کیهانی را توصیف می‌کند و سپس پیشنهاد یک “عامل مقیاس” را فراهم می‌کند، درنتیجه درصدی ساخته می‌شود که نشان می‌دهد این که جهان در حال گسترش است نه تنها به زمان بلکه به مقیاس‌های کیهان شناسی نیز بستگی دارد.
Neves که این ایده را همراه پروفسور Alberto Vazques Saa تشریح کرده، می‌گوید:

به جای اندازه گیری درصد گسترش جهان با کیهان‌شناسی استاندارد که می‌گوید؛ بیگ بنگ وجود داشته، یک تابع ریاضی استفاده می‌شود که تنها به زمان کیهانی بستگی دارد.


با فاکتور مقیاس، بیگ بنگ خود، یک تکینگی کیهانی است که شرط لازم برای کیهان در شروع توسعه جهان است. یک مفهوم از ریاضیات که بیان نامعلومی از اصطلاح “تکینگی” است، توسط کیهان شناسان برای توصیف حالت کیهان شناسی اولیه که ۱۳.۸ میلیارد سال پیش وجود داشت، (زمانی که همه مواد و انرژی به حالت چگال و دمای نامحدود فشرده بودند و قوانین کلاسیک فیزیک دیگر اعمال نمی‌شد)، استفاده می‌کردند.

تئوری بیگ بنگ در اواخر دهه ۱۹۲۰، هنگامی که ستاره شناس آمریکایی ادوین هابل، کشف کرد که تقریبا تمام کهکشان‌ها با سرعت هرچه بیشتر از هم دور می‌شوند، پیدا شد.

از دهه ۱۹۴۰ به بعد، نظریه نسبیت عام انیشتین دانشمندان را راهنمایی کرد تا یک مدل دقیق از تکامل جهان از زمان بیگ‌بنگ بسازند. این مدل می‌تواند به سه نتیجه ممکن منجر شود:

گسترش بی‌نهایت جهان در سرعت‌های بالا، رکود توسعه به صورت دائمی و یا یک فرآیند برگشت پذیر ناشی از جاذبه گرانشی که توسط توده‌ای از جهان بکار می‌رود و به عنوان کرانچ بزرگ شناخته می‌شود.

Neves:

حذف تکینگی و یا بیگ بنگ، جهان پویا در مرحله نظری کیهان شناسی را به ارمغان میاورد. نبود تکینگی در آغاز فضا زمان، این احتمال را پیش میاورد که اثر یک فاز انقباض قبلی، ممکن است دربرابر تغییر فاز مقاومت کند، و هنوز هم در گسترش جهان همراه ما باشد.

Neves تصور می‌کند، کیهان شناسی پویا، ریشه در فرضیه‌ای دارد که می‌گوید؛ کرانچ بزرگ می‌تواند به جانشین ابدی جهان تبدیل شود. ایجاد شرایط چگالی و درجه حرارت بالا، به منظور ایجاد یک روند معکوس در پروسه، راهی برای گسترش در پویایی دیگر ایجاد می‌کند.

آثار انقباض

سیاه چاله‌ها، نقطه شروع تحقیقات Neves در نظریه “جهان پویا” است.

Neves می‌گوید:

چه کسی می‌داند، ممکن است باقیمانده سیاه چاله‌ها در گسترشی که از فاز انقباض قبلی وجود داشته است، در تنگنای پویایی دست نخورده مانده باشد.

به عنوان هسته‌هایی که بعد از انفجار یک ستاره بزرگ، از داخل منفجر شده‌اند، سیاه چاله‌ها نوعی از اجسام کیهانی‌اند که هسته‌هایشان متراکم شده تا تکینگی ایجاد کند. پس یک نقطه با تراکم بی‌نهایت و قوی‌ترین جاذبه گرانشی شناخته شده وجود دارد و هیچ چیز از آن فرار نمی‌کند حتی نور!


مقالات مرتبط: یک گام نزدیک‌تر تا حل معمای سیاه‌چاله‌ها


با توجه به گفته‌های Neves، سیاه چاله توسط تکینگی تعریف نشده است، بلکه به وسیله یک رویداد افقی، یک غشا که نقطه بازگشتی را نشان می‌دهد که هیچ چیز از سرنوشت بلعیده شدن و نابودی توسط تکینگی، گریز ندارد.
بیرون از رویداد افقی سیاه چاله معمولی، هیچ تغییر عمده‌ای وجود ندارد، اما در داخل آن تغییرات عمیق است. یک فضا زمان متفاوت وجود دارد که مانع شکل گیری تکینگی می‌شود.

فاکتور مقیاس پذیرفته شده‌ی Neves و Saa، توسط فیزیکدان آمریکایی James berdeen الهام گرفته شده است. در سال ۱۹۶۸ Berdeen یک ترفند ریاضی برای اصلاح راه حل معادلات نسبیت عام که سیاه چاله‌ها را توصیف می‌کرد، استفاده کرد.

در این ترفند مثل قبل، توده سیاه چاله‌ها را ثابت فرض کرد، اما از نظر عملکرد، آن‌ها را بسته به فاصله از مرکز سیاه چاله متفاوت دانست. با این تغییر، یک سیاه چاله متفاوت، سیاه چاله منظم نامیده می‌شود، و به عنوان راه حل معادلات ظهور پیدا می‌کند. سیاه چاله‌های معمولی مجازند، زیرا آن‌ها نسبیت عام را نقض نمی‌کنند. این مفهوم جدید نیست و در دهه‌های اخیر بارها مورد بازبینی قرار گرفته است.

از آنجا که قرار دادن یک ترفند ریاضی برای معادلات نسبیت کلی می‌تواند مانع شکل گیری تکینگی در سیاهچاله‌های منظم شود، Nevis در نظر دارد یک ترفند مشابه را برای از بین بردن تکینگی در یک پویایی‌ منظم، درنظر بگیرد. در علم مدرن یک نظریه هر چقدر هم زیبا و الهام بخش باشد، تا زمانی که تایید نشود، بی‌ارزش است. چگونه میتوان فرضیه‌ای که بیگ‌بنگ با یک تکینگی آغاز نشده را آزمایش کرد؟

Nevis پاسخ می‌دهد:

با بررسی اثر حوادث در یک فاز انقباضی که ممکن است در فاز در حال گسترش خود باقی بماند، گزینه‌ها شامل بقایای سیاه چاله‌ها از فاز قبلی انقباض جهان است، که ممکن است از پویایی جان سالم به در برده باشد.

نگین فرونچی


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *