اگر واقعاً انرژی تاریک وجود نداشته باشد چه؟!

اینکه چرا جهان با سرعت فزاینده‌ای در حال انبساط است، یکی از جذاب‌ترین پرسش‌های حل‌نشده در فیزیک مدرن باقی مانده است. نظریه‌های کنونی نمی‌توانند این رفتار را به‌طور کامل با استفاده از تصویر موجود از جهان فیزیکی که ترکیبی از نظریه نسبیت عام اینشتین و مدل استاندارد فیزیک ذرات است، توضیح دهند.

برای پر کردن این شکاف، دانشمندان وجود یک نیروی مرموز به نام “انرژی تاریک” را پیشنهاد کرده‌اند که گمان می‌رود نیروی محرکه انبساط شتاب‌دار جهان است.

با این حال، منشأ این انرژی تاریک هنوز ناشناخته است. اکنون، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی از مرکز فناوری کاربردی فضا و ریزگرانش (ZARM) در دانشگاه برمن آلمان و دانشگاه ترانسیلوانیا در براشوو رومانی، راه متفاوتی را برای اندیشیدن به این مسئله ارائه کرده‌اند. کار آن‌ها نشان می‌دهد که انبساط کیهانی ممکن است، حداقل تا حدی، بدون نیاز به استناد به انرژی تاریک توضیح داده شود!

تکامل در مقیاس بزرگ جهان معمولاً با استفاده از نسبیت عام همراه با معادلات فریدمان توصیف می‌شود. با این حال، در این چارچوب، توضیح شتاب مشاهده‌شده مستلزم آن است که دانشمندان به‌صورت دستی یک “جمله اضافی انرژی تاریک” را وارد معادلات کنند.

از آنجایی‌که این راه‌حل از نظر بسیاری رضایت‌بخش نیست، محققان ZARM و همکاران رومانیایی آن‌ها مسیر جایگزینی را بررسی کردند. نتایج کار آن‌ها، که در Journal of Cosmology and Astroparticle Physics منتشر شده است، بر پایه‌ی تعمیمی از نسبیت عام (GR) به نام گرانش فینسلر استوار است؛ چارچوب نظری‌ای که طی سال‌های اخیر توسعه یافته است.

در مقایسه با فرمول‌بندی سنتی GRT (نظریه نسبیت عام)، این رویکرد از توصیف کلی‌تری از فضا-زمان استفاده می‌کند و اجازه می‌دهد تا اثرات گرانشی گازها با دقت بیشتری نسبت به آنچه در GR استاندارد ممکن است، مدل‌سازی شود.

جهان بدون «انرژی تاریک» کار می‌کند!

هنگامی‌که تیم تحقیقاتی تعمیم فینسلر معادلات فریدمان را محاسبه کردند، یک کشف هیجان‌انگیز انجام دادند: معادلات فینسلر-فریدمان از پیش یک انبساط شتاب‌دار جهان را حتی در خلاء پیش‌بینی می‌کنند – بدون نیاز به معرفی فرضیات اضافی یا جمله‌های “انرژی تاریک”.

کریستین فایفر، فیزیکدان ZARM و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، می‌گوید:

این نشانه هیجان‌انگیزی است که ممکن است بتوانیم انبساط شتاب‌دار جهان را، حداقل در بخش‌هایی، بدون انرژی تاریک و بر اساس هندسه‌ی فضا-زمان تعمیم‌یافته توضیح دهیم. این دیدگاه هندسی جدید درباره مشکل انرژی تاریک، افق‌های جدیدی را برای درک بهتر قوانین طبیعت در کیهان می‌گشاید.

منبع: Scitechdaily