مرگ داغ جهان در انتظار ماست، ولی اطلاعی از زمان آن نداریم. عالم در حال گسترش است و سرعت این انبساط با مقداری بیان میشود که ثابت هابل نام دارد. برای تعیین این سرعت دو راه کلی وجود دارد و هر کدام از راهها، اعدادی گوناگونی بهدست میآورند؛ این مسأله دانشمندان را سخت در تنگنا قرار داده است. مطالعهای جدید با افزایش شکاف بین این دو عدد، مسألهی مرگ سرگردان عالم را غامضتر کرده است.
راه اول برای تعیین مقدار ثابت هابل این است که نگاهمان به آغاز باشد. ما میتوانیم تابش زمینهی کیهانی (CMB؛ یادگاری از اولین نور که پس از بیگبنگ بر کیهان تابیده است) را مطالعه کرده و سرعت گسترش جهان را حساب کنیم. مدلهای تکامل کیهان میتوانند سرعت گسترش کنونی آن را مشخص سازند.
مقالهی مرتبط: فیل در خانهی تاریک
راه دوم مستقیمتر است. نقطهای را در همسایگی کهکشان خودمان در نظر میگیریم، تا ببینیم با چه سرعتی در حال دور شدن از ماست. بدین منظور، ستارهشناسان دو چیز را پایش میکنند: نوعی ستاره به نام متغیر قیفاووسی (Cepheid) که به طور متناوب خاموش و روشن میشود، و یک ابرنواختر در همان کهکشان. سپس اخترشناسان از لحاظ محاسبات ریاضی سایر منایع حرکت را کنار گذاشته و آن میزان از حرکت را که به دلیل گسترش جهان است، محاسبه میکنند.
اگر جهان را یک انسان تصور کنیم، محاسبهی گسترش آن با راه دوم مثل این است که از او فیلم گرفتهایم و با آن فیلم قدش را اندازه میگیریم. این در حالی است که روش اول (CMB) به این میماند که از آن شخص یک عکس مربوط به دوران کودکی داریم، و الآن بر اساس مدل رشد انسان میخواهیم قد او را بسنجیم.
هر با که این اندازهگیریها بهروزرسانی میشود، شاهد تضادهای زیادی هستیم. تا سال ۲۰۱۶، محاسبات متغیر قیفاووسی که توسط Adam Riess و همکارانش در مؤسسهی علوم تلسکوپ فضایی بالتیمور انجام گرفته بود، عددی نشان میداد که ۹ درصد بیشتر از سرعت اندازهگیری شده با روش CMB بود.
اکنون رِیز و همکارانش با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل فواصل بین هفت متغیر قیفاووسی را با دقتی بیشتر اندازهگیری کردهاند. ولی هر چقدر هم که دقت بالا باشد، مشکل پا بر جاست. این بار باز ثابت هابل تقریباً ۰.۳ درصد افزایش یافت.
مقالهی مرتبط: برای دیدن بزرگترین تصویری که تا کنون از جهان گرفته شده است، آماده باشید!
تصحیح این عدد به این روش فقط آب در هاون کوبیدن نیست.
بستگی دارد به این که شما با چه ظرافتی آب را در هاون بکوبید؛ به هر حال و با هر مشقتی هم که شده، اگر قرار است حل این مسأله به ‘فیزیکی’ جدید نیاز داشته باشد، نیازمند انجام این کار هستیم. ما واقعاً باید با دقت آب را در هاون بکوبیم!
اگر نتایج، حاصل خطا نبوده باشد، مسألهی بزرگی پیش رو داریم. این میتواند به معنای نادرست بودن حدس ما از ماهیت ماده و انرژی تاریک بوده باشد. همچنین امکان وجود ذرهای میرود که تاکنون برخوردی با آن نداشتهایم.
یا با فیزیکی جدید روبهرو هستیم، و یا دسیسهی خطاهایی که از راههای متفاوت اندازهگیری به وجود آمدهاند و هیچ ارتباطی هم به هم ندارند.
در طی ماههای اخیر، وقتی اندازهگیری فواصل بسیاری از ستارهها از همدیگر در رصدخانهی فضایی Gaia به پایان برسد، عدم قطعیتها در روش متغیر قیفاووسی وارد مرحلهی جدیدی خواهد شد. تحقیق پیش رو فقط هفت متغیر جدید داشت؛ در حالی که Gaia قرار است یک میلیارد متغیر جدید را وارد محاسبه کند.
مسأله هم میتواند حل شود و هم بیشتر گره بخورد. ولی اگر بخواهیم رشد جهان را مثل یک انسان بررسی کنیم، Gaia نه تنها ویدئو را بهتر خواهد کرد، بلکه یک میلیارد قد متفاوت خواهد داد تا مقایسه کنیم.