دانشمندان روشی را ابداع کرده‌اند که بتوان معادلات انیشتین و اویلر را با هم محک زد

تیمی از محققان دانشگاه ژنو (Geneva) روشی را برای تعیین اینکه آیا قوانین فیزیک اویلر و انیشتین قادر به توضیح ماده تاریک و شتاب انبساط کیهان هستند، ابداع کرده‌اند. نتایج آن‌ها که در نشریه Nature Astronomy به چاپ رسیده است محدودیت‌های قوانین موجود فیزیک را برجسته می‌کند.

نظریه‌های لئونارد اویلر و آلبرت انیشتین درک ما را از جهان کاملا تغییر داد. با توصیف حرکات اجرام آسمانی، اویلر روش جدیدی را برای درک تکامل کیهان ارائه کرد. در همین حال، نظریه نسبیت انیشتین نشان داد که فضا-زمان می‌تواند توسط خوشه‌های ستاره‌ای و کهکشان‌ها تغییر پیدا کند.

اکنون تیم دانشگاه ژنو نشان داده‌اند که ما واقعا نمی‌توانیم بدانیم که آیا ماده تاریک و انبساط کیهانی از معادلات انیشتین و اویلر پیروی می‌کنند یا نه.

کامیلی بون‌وین (Camille Bonvin) دانشیار گروه فیزیک محض در دانشکده علوم ژنو و نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید:

مشکل اینجاست که داده‌های کیهان شناسی کنونی به ما اجازه نمی‌دهند که بین نظریه‌هایی که از معادلات اویلر پیروی نمی‌کنند و آن‌هایی که از معادلات انیشتین پیروی نمی‌کنند فرق قائل شویم. این چیزی است که ما در مطالعه خود نشان داده‌ایم. ما همچنین یک راه حل ریاضی برای حل این مشکل ارائه کرده‌ایم. همه این‌ها حاصل ده سال تحقیق و مطالعه است.

دلیل اصلی اینکه دانشمندان نمی‌توانستند بین اعتبار دو معادله جداگانه تفاوت قائل شوند این بود که آن‌ها یک چیز را نادیده گرفته بودند: اندازه گیری اعوجاج زمانی.

بون‌وین توضیح داد:

تا آن زمان، ما فقط می‌دانستیم که چگونه سرعت اجسام آسمانی و مجموع اعوجاج فضا و زمان را محاسبه کنیم. ما برای اولین بار روشی برای دسترسی به این اندازه گیری اضافه، توسعه داده‌ایم.

اگر اعوجاج زمان با مجموع فضا و زمان برابر نباشد، مدل انیشتین کار نخواهد کرد و اگر اعوجاج زمان با سرعت کهکشان‌های محاسبه شده در معادله اویلر برابر نباشد، آنگاه معادله اویلر کار نمی‌کند.

لِوون پاگوسین (Levon Pogosian)، استاد دپارتمان فیزیک دانشگاه سایمون فریزر کانادا و یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه گفت:

این به ما این امکان را می‌دهد که بفهمیم آیا نیروها و ماده‌هایی که این دو نظریه را نقض می‌کنند در جهان وجود دارند یا نه.

این تیم مدل خود را با موفقیت بر روی ترکیبی از کهکشان‌ها آزمایش کرده است. آن‌ها قصد دارند مدل خود را با داده‌های ابزار طیف سنجی انرژی تاریک (DESI) در آریزونا آزمایش کنند.

نتایج این تحقیقات، مشارکت حیاتی در بعضی از ماموریت‌های مهم خواهد داشت. یکی از این ماموریت‌ها، فضاپیمای Euclid آژانس فضایی اروپاست که قرار است بینش جدیدی را درباره ماده تاریک و گسترش کیهانی به ارمغان بیاورد.

بون‌وین گفت:

روش ما در این ماموریت‌ها بکار خواهد رفت. این اتفاق همین حالا هم درباره DESI اتفاق افتاده است که ما به لطف این مطالعه توانستیم با آن‌ها همکاری کنیم.

منبع: Interestingengineering