Real Time Web Analytics دانشمندان ثابت کردند توصیف جهان، بدون انفجار بزرگ امکان‌پذیر نیست! | دیپ لوک

دانشمندان ثابت کردند توصیف جهان، بدون انفجار بزرگ امکان‌پذیر نیست!

0

انفجار بزرگ نقطه بوجود آمدن جهان هستی و نظریه‌ای است که سال‌های سال، دانشمندان زیادی، وقت خود را صرف مطالعه‌ی آن کرده‌اند. اما اینکه نظریه انفجار بزرگ چیست و تا چه مقدار موفق بوده، چقدر مهم است؟ آیا به نظریه کامل‌تری نیاز داریم؟ آیا توصیف جهان هستی بدون انفجار بزرگ، غیرممکن است؟ برای آشنایی بیشتر با این نظریه و نظریه‌های پیشنهادی جایگزین با دیپ‌لوک همراه باشید…

نظریه نسبیت اینشتین می‌گوید انحنای فضا-زمان در انفجار بزرگ، بی‌نهایت بود. در حقیقت، در این نقطه هیچ معادله ریاضی صادق نیست و نظریه نسبیت شکست می‌خورد. با این وجود، هنوز برخی معتقدند شاید بتوان با لحظه‌ی پیدایش ابتدایی جهان به روش ساده­‌تری برخورد کرد و بی‌نهایت‌های انفجار بزرگ را نادیده گرفت. این تصور از دهه ۱۹۸۰ توسط کیهان­‌شناس‌­های شهیری مانند جیمز هارتل و استیون هاوکینگ با نظریه «پیشنهاد بدون مرز» (no-boundary proposal) و همچنین توسط الکساندر ویلنکن با «پیشنهاد تونل‌ ­زنی» توسعه پیدا کرده است. اکنون دانشمندان موسسه ماکس پلانک در بخش فیزیک گرانشی (موسسه آلبرت اینشتین) در پستام و موسسه پریمیتر کانادا توانسته­‌اند با استفاده از روش­‌های ریاضی بهتری نشان دهند که این ایده‌ها، کار نمی‌کنند و در نتیجه انفجار بزرگ با تمام شکوهش، یک راز سربه­‌مهر باقی می‌­ماند.

یکی از اهداف اساسی کیهان­‌شناسی، درک نحوه پیدایش جهان هستی است. اطلاعات بدست‌آمده از ماموریت ماهواره پلانک نشان می­دهد که ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش، جهان، مخلوط متراکم و داغی از ذرات بود و سپس شروع به انبساط کرد. این اصلی‌­ترین بنیان نظریه جذاب انفجار بزرگ است، اما این نظریه نمی­‌تواند مراحل ابتدایی خود را به دلیل شرایط بی‌­نهایت (تکنیگی ها) توضیح دهد. در حقیقت، با نزدیک شدن به انفجار بزرگ، تراکم انرژی و انحنا تا رسیدن به بی‌­نهایت، افزایش می‌یابند.

انفجار بزرگ
منحنی فضا زمان جهان‌های عادی و غیر عادی

پیشنهادهای بدون مرز و تونل‌­ زنی فرض می‌­کنند که جهان اولیه کوچک، با تونل­‌زنی کوانتومی از عدم به‌وجود می‌­آید و در نتیجه جهان به شکلی که الان ما می­‌بینیم تبدیل شده است. انحنای فضا-زمان بسیار بزرگ اما محدود، و هندسه نرم و بدون مرز بوده است (شکل بالا سمت چپ). این پیکربندی اولیه، جای انفجار بزرگ استاندارد را گرفت. با این وجود، برای مدت زیادی نتیجه درست این فرضیه، مبهم باقی ماند. اکنون و به کمک روش­‌های مفید ریاضی، ژان لوک لنرز، سرگروه تحقیقاتی موسسه آلبرت اینشتین و همکارانش در موسسه پریمیتر، تلاش کردند تا برای اولین بار، نظریات قدیمی ۳۵ ساله­ را با رویکرد دقیق‌­تری تعریف کرده و پیچیدگی‌­ها را محاسبه کنند. نتایج نشان‌ داد که هیچ‌یک از این مدل­‌ها، جایگزین مناسبی برای انفجار بزرگ نیستند. به علت اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، این مدل­‌ها نه تنها ثابت نمی‌کنند که جهان­‌های نرم می‌­توانند از عدم، تونل بزنند، بلکه جهان­‌های غیرعادی هم قادر به انجام چنین کاری نیستند. در حقیقت، هرچه جهان­‌ها، غیرعادی­‌تر و منحنی‌تر باشند،(شکل بالا سمت راست) احتمال وجود آنها بیشتر است. لنرز می­‌گوید:

 پیشنهاد بدون مرز، وجود جهان‌های بزرگ مانند جهانی که ما در آن زندگی می‌کنیم را ثابت نمی‌کند، بلکه جهان‌های کوچک دارای انحنا را که به سرعت به درون فرومی‌ریزند را محتمل‌ می‌داند

بنابراین نمی­‌توان انفجار بزرگ را به راحتی نادیده گرفت. لنرز و همکارانش در حال حاضر به دنبال کشف مکانسیمی برای بررسی و مطالعه‌ی نوسان‌­های کوانتومی بزرگ در شرایط بی­‌نهایت هستند، چرا که همین نوسان‌ها هستند که اجازه نمی‌­دهند جهان ما درهم بپیچد و تا بخورد.

مقاله اصلی را در زیر مشاهده کنید:

دانلود این مقاله

لیسانس الکترونیک دارم و مشغول به تحصیل در مقطع فوق لیسانس در رشته نانوالکترونیک هستم. علاقمند به کوانتوم و کیهان شناسی- کوچکترین و بزرگترین دنیای فیزیک- هستم.

ارسال نظر

*