هل يمكن أن تحتاج نظرية "الانفجار الكبير" الشهيرة إلى مراجعة؟ تفترض مجموعة من الفيزيائيين النظريين أن ولادة الكون يمكن أن تحدث بعد انهيار نجم رباعي الأبعاد في ثقب أسود وطرد الحطام.
قبل الدخول في النتائج التي توصلوا إليها ، دعنا فقط نقدم هذا بقول لا أحد يعرف أي شيء على وجه اليقين. من الواضح أن البشر لم يكونوا موجودين في الوقت الذي بدأ فيه الكون. النظرية القياسية هي أن الكون نما من نقطة كثيفة أو تفرد ، ولكن من يدري ما كان هناك من قبل؟
قال نيايش أفشوردي ، عالِم الفيزياء الفلكية في معهد بيرميتر للفيزياء النظرية في كندا ، والذي شارك في تأليف الدراسة الجديدة: "يعرف جميع الفيزيائيين أن التنانين كان بإمكانها الخروج من التفرد".
إذن ما هي قيود نظرية الانفجار الكبير؟ التفرد هو واحد منهم. أيضًا ، من الصعب التكهن بالسبب في أنه قد ينتج كونًا له درجة حرارة موحدة تقريبًا ، لأن عمر كوننا (حوالي 13.8 مليار سنة) لا يمنح وقتًا كافيًا - على حد علمنا - للوصول إلى توازن درجة الحرارة .
يقول معظم علماء الكونيات أن الكون يجب أن يكون قد تمدد بسرعة أكبر من سرعة الضوء حتى يحدث هذا ، لكن أشفورد يقول حتى أن هذه النظرية لديها مشاكل: "كان الانفجار العظيم فوضويًا جدًا ، وليس من الواضح أنه كان هناك حتى رقعة صغيرة متجانسة من أجل التضخم لبدء العمل. "
هذا ما يقترحه الفيزيائيون:
- يحتوي النموذج الذي قاموا ببنائه على كون ثلاثي الأبعاد يطفو كغشاء (أو غشاء) في "كون ضخم" له أربعة أبعاد. (نعم ، هذا يجعل رؤوسنا تتأذى أيضًا ، لذلك قد يكون من الأسهل التفكير مؤقتًا في الغشاء على أنه ثنائي الأبعاد و "الكون السائب" على أنه ثلاثي الأبعاد عند محاولة تصويره.) يمكنك قراءة المزيد من التقنية التفاصيل في ورقة 2000 هذه التي تستند إليها النظرية الجديدة.
- لذا ، إذا كان هذا "الكون السائب" يحتوي على نجوم رباعية الأبعاد ، فإن هذه النجوم يمكن أن تمر بنفس دورات الحياة مثل تلك ثلاثية الأبعاد التي نعرفها. والأكثر ضخامة سوف تنفجر مثل المستعرات الأعظمية ، وتسقط جلدها وتتدهور الأجزاء الأعمق على شكل ثقب أسود.
- سيكون للثقب الأسود ثلاثي الأبعاد "أفق حدث" تمامًا مثل الأفق ثلاثي الأبعاد الذي نعرفه. أفق الحدث هو الحد الفاصل بين الداخل والخارج من الثقب الأسود. هناك الكثير من النظريات حول ما يدور داخل الثقب الأسود ، على الرغم من عدم ملاحظة أي شيء.
- في عالم ثلاثي الأبعاد ، يظهر أفق الحدث كسطح ثنائي الأبعاد. لذا في الكون رباعي الأبعاد ، سيكون أفق الحدث عبارة عن كائن ثلاثي الأبعاد يُسمى المجال الفائق.
- إذاً ، ما يقوله النموذج بشكل أساسي هو أنه عندما ينفجر النجم رباعي الأبعاد ، فإن المادة المتبقية سوف تخلق نخالة ثلاثية الأبعاد تحيط بأفق الحدث ثلاثي الأبعاد ، ثم تتوسع.
الطويل والقصير منه؟ لإعادة ذلك إلى الأشياء التي يمكننا رؤيتها ، يتضح من الملاحظات أن الكون يتوسع (والواقع أنه يزداد سرعة مع توسعه ، ربما بسبب الطاقة المظلمة الغامضة). تقول النظرية الجديدة أن التوسع يأتي من نمو هذه الرافعة ثلاثية الأبعاد. ولكن هناك حد واحد على الأقل.
في حين أن النموذج يفسر سبب كون الكون لديه درجة حرارة موحدة تقريبًا (الكون 4-D الذي سبق وجوده لفترة أطول بكثير) ، قام تلسكوب وكالة الفضاء الأوروبية يدعى Planck برسم اختلافات صغيرة في درجة الحرارة في الخلفية الميكروية الكونية ، والتي يعتقد لتكون بقايا من بدايات الكون. (اقرأ المزيد عن CMB هنا.)
يختلف النموذج الجديد عن قراءات CMB هذه بحوالي أربعة بالمائة ، لذا يتطلع الباحثون إلى تحسين النموذج. لكنهم ما زالوا يشعرون أن النموذج يستحق. يظهر بلانك أن التضخم يحدث ، لكنه لا يظهرلماذا االتضخم يحدث.
وذكر الباحثون أن "الدراسة يمكن أن تساعد على إظهار كيف يتم تحريك التضخم من خلال حركة الكون من خلال واقع ذي أبعاد أعلى".
يمكنك قراءة المزيد عن بحثهم في ورقة Arxiv المنشورة مسبقًا. لا يحدد إدخال Arxiv ما إذا كانت الورقة قد تم تقديمها إلى أي مجلات علمية مراجعة للنشر.
المصدر: الطبيعة
