أعاد العلماء التفكير في بنية الكون

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

مثل عجينة الزبيب التي تتصاعد في فرن ساخن ، تتطاير المجرات وحتى المجموعات الكاملة في الفضاء المرئي (أي الكون). لوحظ هذا في عام 1920 من قبل عالم الفلك إدوين هابل. قاد اكتشافه العلماء في النهاية إلى صورة حديثة لتوسع الكون.

يُعتقد أن الطاقة المظلمة الغامضة هي المسؤولة عن هذه العملية - شكل افتراضي من الطاقة يملأ الفضاء بالتساوي ويشكل 70 في المائة من الكون. ومع ذلك ، فإن الشكوك حول وجودها كانت دائمًا ، حتى مع أينشتاين نفسه.

قام العلماء في جامعة كوبنهاغن مؤخرًا بإزالة الطاقة المظلمة من المعادلة واستخدموا المحاكاة الحاسوبية لمعرفة ما إذا كان الكون يمكن أن يتمدد بدونها. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن تمدد الكون مرتبط بالمادة المظلمة ، والتي لها قوة مغناطيسية معينة. اكتشاف جديد يمكن أن يغير فهمنا للكون.

مما صنع الكون؟

يعرف كل من يهتم ببنية الكون أنه يتكون من 5٪ فقط من المادة التي اعتدنا عليها. حوالي ربع المادة المظلمة هي مادة غامضة لا يُعرف عنها الكثير ، حيث يتعذر الوصول إليها للمراقبة المباشرة. الثلثين المتبقيين عبارة عن طاقة مظلمة أكثر غموضًا مما يتسبب في تمدد كوننا بمعدل متزايد باستمرار.

لاحظ أنه اعتبارًا من عام 2020 ، تم تأكيد وجود الطاقة المظلمة من خلال قياسات الإشعاع المتبقي - الإشعاع الحراري الذي نشأ في الكون المبكر ويملأ الفضاء بشكل موحد.

لذلك ، سمي فريق من علماء الفيزياء الفلكية من معهد الفيزياء والرياضيات على اسم وجد Kavli (IPMU) أن هناك علامات انتهاك لما يسمى التكافؤ المكاني - وهي إحدى الخصائص الأساسية للكون ، والتي لا يتنبأ بها النموذج القياسي. وفقًا لمؤلفي الدراسة ، فإن المادة المظلمة والطاقة المظلمة تنتهكان مبدأ التكافؤ ، مما قد يشير إلى وجود "فيزياء جديدة".

كان عمل علماء جنوب إفريقيا في عام 2019 "دعوة إيقاظ" أخرى لصالح مراجعة الأفكار الحديثة حول الكون. في ذلك ، اقترح الباحثون أن الطاقة المظلمة غير موجودة ، لأن فرضية تشتت المجرات بسرعة فائقة تستند إلى "تخمينات خاطئة وحسابات غير صحيحة". كما لاحظ مؤلفو العمل العلمي المنشور في مجلة Physical Review Letters ، لإثبات ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى المزيد من بيانات المراقبة الخاصة بـ CMB.

لم تعد هناك حاجة للطاقة المظلمة

بالنظر إلى أن الحديث عن "فيزياء جديدة" لا يهدأ ، اندفع العلماء الدنماركيون إلى القمة وأزالوا الطاقة المظلمة من المعادلات تمامًا. في سياق عملهم ، اختبروا نموذجًا يقضي بأن توسع الكون يرجع في الواقع إلى شكل من أشكال المادة المظلمة ، التي يسيطر عليها نوع خاص من القوة المغناطيسية.

كما لاحظ مؤلفو الدراسة ، أضافوا العديد من الخصائص إلى المادة المظلمة ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير مباشر على توسع الفضاء (بدلاً من الطاقة المظلمة). نظرًا لأن الأخير لا يمكن قياسه ، ومعظم خصائصه غير معروفة ، فإن النظرية الجديدة لا تبدو بعيدة المنال. بالنسبة لستين هانسن ، أحد مؤلفي الدراسة ، "الحقيقة هي أننا لا نعرف الكثير عن المادة المظلمة ، إلا أنها تتكون من جسيمات بطيئة وثقيلة".

ربما تتمتع المادة المظلمة بجودة مماثلة للمغناطيسية. وبالتالي ، فإن شيئًا مشابهًا لما يحدث مع الجسيمات العادية يمكن أن يحدث في الكون عندما تتحرك وتخلق المغناطيسية ، أو عندما تجذب المغناطيسات أو تتنافر مع المغناطيسات الأخرى.من المحتمل أن يكون هذا التمدد المستمر للمادة المظلمة ناتجًا عن نوع من القوة المغناطيسية - اقتبست كلمات العالم من طبعة Phys.org.

القوة المغناطيسية هي مفتاح سر تمدد الكون

في سياق العمل ، طور العلماء نموذج محاكاة حاسوبي يتضمن متغيرات مثل الجاذبية ومعدل تمدد الكون و X - قوة غير معروفة توسع الفضاء وهي أساس الطاقة المظلمة.

بافتراض أن جسيمات المادة المظلمة لها نوع خاص من القوة المغناطيسية ، قرر النموذج الذي طوره العلماء أن هذه القوة سيكون لها نفس التأثير على معدل تمدد الكون تمامًا مثل الطاقة المظلمة اليوم.

بالنظر إلى أن الدراسة يمكن أن تغير الفهم الحالي للكون ، كان علماء الفيزياء الفلكية حذرين في استنتاجاتهم وأشاروا إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة ، بناءً على بحث أعمق ، لتأكيد النتائج بشكل قاطع. إذا أكدت الأبحاث الإضافية البيانات التي حصل عليها الدنماركيون ، فسيتعين على الطاقة المظلمة أن تقول وداعًا ، لأنه لن يكون هناك أي معنى لوجودها.