سن جهان ۲۷ میلیارد سال است، نه ۱۳ میلیارد سال

در آخرین مطالعه خود، یک استاد فیزیک با تجربه در دانشگاه اتاوا پیشنهاد کرد که ماده تاریک یا انرژی تاریک ممکن است برای توضیح عملکرد کیهان مورد نیاز نباشد و این ادعای جسورانه توجه سران جامعه علمی را به خود جلب کرده است.

به گزارش خبرآنلاین، کائنات همیشه رازهای بیشماری در خود دارد که کنجکاوی ما را برمی انگیزد. همانطور که تا اینجا فهمیدیم، تاروپود کیهانی از سه جزء اصلی تشکیل شده است: ماده معمولی، انرژی تاریک و ماده تاریک.

با این حال، تحقیقات جدید این مدل تثبیت شده را به چالش کشیده است.

راجندرا گوپتا، استاد فیزیک با تجربه در دانشگاه اتاوا، از آن دسته افرادی است که از زیر سوال بردن مسائل ترسی ندارد و پس از سال ها تحقیق، قصد دارد درک ما از جهان را تغییر دهد. او در آخرین مطالعه خود پیشنهاد کرد که ماده تاریک یا انرژی تاریک ممکن است برای توضیح عملکرد کیهان مورد نیاز نباشد و این ادعای جسورانه توجه سران جامعه علمی را به خود جلب کرده است.

“نور خسته” و نظریه CCC

هسته اصلی تحقیقات گوپتا مبتنی بر مدلی است که از ترکیب دو نظریه به دست آمده است: ثابت های جفت متغیر (CCC) و “نور خسته” (TL).

همیشه به ما آموخته اند که ثابت های اساسی طبیعت (مانند سرعت نور یا بار یک الکترون) تغییر نمی کنند. اما اگر اینطور نباشد چه؟ نظریه CCC نشان می دهد که این ثابت ها ممکن است در سراسر جهان متفاوت باشند. اگر چنین باشد، می تواند درک ما را از همه چیز از کوچکترین ذرات تا بزرگترین کهکشان ها تغییر دهد.

بعد، ایده “نور خسته” مطرح می شود. به طور سنتی، ما فکر می‌کنیم که انتقال نور از کهکشان‌های دور به سرخ (روشی که نور به طول موج‌های بلندتر و قرمزتر کشیده می‌شود) به دلیل انبساط جهان است. اما مدل نور مصرف‌شده دیدگاه متفاوتی ارائه می‌دهد: شاید نور در فواصل بزرگ انرژی خود را از دست می‌دهد و این اتلاف انرژی بدون نیاز به انبساط جهان منجر به انتقال به سرخ می‌شود.

حالا وقتی این دو نظریه را کنار هم بگذاریم چه اتفاقی می افتد؟ هدف از مدل CCC+TL ارائه چارچوبی جدید برای درک پدیده های کیهانی است. با در نظر گرفتن اینکه ثابت ها می توانند تغییر کنند و نور در طول زمان انرژی خود را از دست می دهد، این مدل توضیحات جایگزینی برای مشاهداتی ارائه می دهد که برای دهه ها دانشمندان را متحیر کرده است.

سوال این است که اگر ما نمی توانیم ماده تاریک را ببینیم، چرا فکر می کنیم وجود دارد و واقعی است؟ در دهه 1930، ستاره‌شناسی به نام فریتز زویکی متوجه شد که کهکشان‌ها در یک خوشه به گونه‌ای حرکت می‌کنند که با جرم مرئی ناسازگار است و چیزی نادیده بر آن‌ها کشش گرانشی وارد می‌کند.

از آن زمان، شواهد بیشتری از جمله در مورد چگونگی چرخش کهکشان ها به دست آمد. البته باید در نظر داشته باشیم که اگر ماده قابل مشاهده در کهکشان ها وجود داشته باشد، سریعتر از آنچه باید می چرخد.

طبق اکثر تئوری ها، ماده تاریک نقش بزرگی در نحوه عملکرد کیهان ایفا می کند و به نظر می رسد که کهکشان ها را به هم متصل می کند و مانند یک چسب نامرئی عمل می کند. طبق این نظریه، بدون ماده تاریک، کهکشان ها ممکن است جرم کافی برای دست نخورده ماندن نداشته باشند. در همین حال، ماده تاریک بر نحوه حرکت نور در فضا تأثیر می گذارد و آن را به گونه ای خم می کند که به ما کمک می کند بفهمیم ماده تاریک ممکن است در کجا پنهان شده باشد.

زیر سوال بردن نیاز به ماده تاریک

در طول سال ها، ماده تاریک به عنوان توضیحی برای رفتار کهکشان ها و حرکت ستارگان عمل کرده است. تصور می شود که ماده تاریک حدود 27٪ از جهان را تشکیل می دهد، ماده معمولی کمتر از 5٪ و بقیه انرژی تاریک است.

اما یافته های گوپتا آمار متفاوتی را نشان می دهد. او در این باره توضیح داد: «نتایج این مطالعه کار قبلی ما را تأیید می‌کند که نشان می‌دهد سن جهان 26.7 میلیارد سال است که برخلاف نظریه‌های استاندارد کیهان‌شناسی که شتاب‌دهنده را نسبت می‌دهند، ضرورت وجود ماده تاریک را رد می‌کند». انبساط جهان به انرژی تاریک، نتایج ما نشان می دهد “این انبساط ناشی از نیروهای ضعیف طبیعت است، نه انرژی تاریک.”

انتقال به سرخ و مشاهدات کیهانی

بیشتر تحقیقات گوپتا بر روی “تغییر قرمز” متمرکز است. نور هنگام حرکت در فضا به سمت انتهای قرمز طیف کشیده می شود.

او با تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به توزیع کهکشان‌ها در جابه‌جایی‌های قرمز کم و الگوهای مشاهده‌شده در جهان اولیه در انتقال‌های قرمز بالا، مخالف وجود ماده تاریک است.

گوپتا با اطمینان نتیجه گیری می کند: «مقالات تحقیقاتی زیادی وجود دارد که وجود ماده تاریک را زیر سوال می برد. اما طبق اطلاعات من، مقاله من اولین مقاله ای است که وجود کیهانی آنها را رد می کند و در عین حال با مشاهدات کیهانی کلیدی که ما برای تایید آنها به زمان نیاز داریم، سازگار است.

همه اینها به چه معناست؟

اگر مدل CCC+TL درست باشد، بسیاری از درک کنونی ما را تغییر خواهد داد و شاید توضیحات جدیدی برای مسائلی مانند تشعشعات پس‌زمینه مایکروویو کیهانی یا شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها ارائه کند.

نظریه گوپتا مستقیماً نظریه پذیرفته شده انفجار بزرگ را که نقطه آغازی برای تخمین سن جهان 13.8 میلیارد سال در نظر گرفته می شود، به چالش می کشد و می تواند راه های فکری جدیدی را در کیهان شناسی باز کند.

منتقدان استدلال می کنند که انبوه داده ها، از جمله سازگاری قوانین فیزیکی و انبساط جهان، از مدل های فعلی پشتیبانی می کند. مدل CCC+TL همچنین نیاز به ارائه پیش‌بینی‌های قابل آزمایش دارد که می‌توانند توسط مشاهدات و آزمایش‌ها تأیید یا رد شوند.

ماده تاریک، انفجار بزرگ و مراحل بعدی

اکنون این مسائل مطرح می شود: آیا انرژی تاریک و ماده تاریک صرفاً سازه های ذهن علمی هستند که به دنبال اعمال ریاضیات نظریه بیگ بنگ هستند؟ آیا ممکن است که جهان به جای 13.8 میلیارد سال تخمین زده شده 26.7 میلیارد سال سن داشته باشد؟

محققان در تلاشند تا راه هایی برای آزمایش مدل CCC+TL بیابند و حجم عظیمی از داده ها را با مشاهده ستاره های دور و اندازه گیری پرتوهای کیهانی تجزیه و تحلیل می کنند. با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از تلسکوپ ها و آشکارسازهای قدرتمندتر، به نظر می رسد دیر یا زود ممکن است شواهد مورد نیاز برای تایید یا رد این نظریه های جدید را به دست آوریم.

لازم به ذکر است که تلاش ما برای درک جهان مانند جمع آوری قطعات یک پازل غول پیکر بدون دانستن تصویر نهایی است. هر قطعه یا ایده جدید به ما کمک می کند دید خود را کمی بیشتر گسترش دهیم. حتی اگر به معنای بازاندیشی در قسمت هایی باشد که فکر می کردیم فهمیده ایم.

اگر مدل CCC+TL به بخشی اساسی از کیهان شناسی تبدیل شود یا به اکتشافات دیگری منجر شود، باید بدانیم که بخشی از سفر هیجان انگیز ما برای درک جهان خواهد بود.