یک مدل کاملاً جدید منشأ بیگ بنگ را توضیح می‌دهد

(روزنامه دن تری) - ما هنوز معتقدیم که جهان با بیگ بنگ آغاز شده است، اما اینکه چه چیزی باعث این رویداد شده است هنوز به طور قانع کننده ای توضیح داده نشده است. یک مدل جدید ممکن است به این سوال پاسخ داده باشد.

نظریه تورم کیهانی توضیح می‌دهد که جهان با یک انفجار بزرگ (بیگ بنگ) آغاز شده است، اما هیچ کس نمی‌داند چه چیزی باعث انفجار بزرگ شده است (عکس: Gremlin/ Getty Images).

برای دهه‌ها، دانشمندان برای توضیح چگونگی آغاز جهان و دلیل شکل امروزی آن به نظریه جهان تورمی تکیه کرده‌اند. این نظریه بیان می‌کند که تنها چند ثانیه پس از بیگ بنگ، جهان با سرعتی غیرقابل تصور منبسط شد.

با وجود حمایت گسترده، این نظریه هنوز با یک مشکل کلیدی روبرو است: هیچ کس دقیقاً نمی‌داند چه چیزی باعث بیگ بنگ شده است. فرضیه‌های زیادی مطرح شده است، اما تاکنون هیچ توضیح قانع‌کننده‌ای وجود نداشته است.

از آنجا، گروهی از محققان تصمیم گرفتند پاسخی برای منشأ جهان در بنیادی‌ترین سطح پیدا کنند. آنها به ایده‌ای جسورانه رسیدند: امواج گرانشی می‌توانند کلید رمزگشایی از بیگ بنگ باشند.

این مطالعه که در ژوئیه ۲۰۲۵ در مجله Physical Review انجمن فیزیک آمریکا با عنوان «تورم بدون انبساط» منتشر شد، توسط چهار دانشمند انجام شد تا مدل جدیدی از بیگ بنگ ارائه دهند که بتواند شکل‌گیری جهان را بدون تکیه بر فرض ذرات ماده مرموز توضیح دهد.

جهان هستی می‌تواند به سه طریق به پایان برسد: یخ زدن، از هم پاشیدن یا فروپاشی ( ویدئو : فضا).

به گفته‌ی این تیم، ممکن است امواج ریز در فضا-زمان که امواج گرانشی نامیده می‌شوند، نوسانات اولیه‌ای را ایجاد کرده باشند که منجر به پیدایش کهکشان‌ها و ستارگان شده است.

محاسبات نشان می‌دهد که این فرآیند به خوبی با داده‌های رصدی نجومی مطابقت دارد و گذار از دوره انبساط سریع به دوره پر از تابش پرانرژی کیهان را آنطور که امروزه می‌شناسیم، توضیح می‌دهد.

به طور خلاصه، این مدل امکان توضیح انبساط جهان را بدون فرض هیچ ذره جدیدی ارائه می‌دهد و رویکردی کاملاً متفاوت برای درک منشأ جهان ایجاد می‌کند.

این مدل چگونه به وجود آمد؟

انعطاف‌پذیری بیش از حد در علم می‌تواند تشخیص اینکه آیا یک مدل چیزی را پیش‌بینی می‌کند یا صرفاً یک روش اکتشافی را بر اساس داده‌های مشاهده‌شده به دست می‌دهد، برای دانشمندان دشوار کند، و به گفته‌ی محقق، دانیل برتاکا، مزیت مدل جدید در سادگی و عدم وجود پارامترهای آزاد «کلیدی» است (عکس: Triff/Shutterstock).

دانشمندان با روی آوردن به فیزیک کوانتومی به جای تکیه بر مدل‌های کیهان‌شناسی سنتی، مسیر متفاوتی را در پیش گرفته‌اند. آن‌ها بر توضیح این موضوع تمرکز می‌کنند که چگونه امواج کوچک در فضا-زمان، که به عنوان امواج گرانشی شناخته می‌شوند، می‌توانند به طور طبیعی نوسانات چگالی ایجاد کنند که ساختار جهان امروز را تشکیل می‌دهند.

این تیم پیشنهاد می‌دهد که این موج‌ها می‌توانند اثر مرتبه دوم خود امواج گرانشی باشند که سپس فراگیر می‌شوند و به شکل‌گیری ستاره‌ها، کهکشان‌ها و هر آنچه در آسمان شب مشاهده می‌کنیم، کمک می‌کنند.

آنها همچنین ناپایداری ذاتی جهان اولیه را در نظر گرفتند و این فرضیه را مطرح کردند که جهان می‌توانسته دو برابر بیشتر از آنچه در حال حاضر تخمین زده می‌شود، وجود داشته باشد. این تیم پیشنهاد می‌کند که این ناپایداری می‌تواند باعث پایان انبساط شده و جهان را به حالتی پر از تابش تبدیل کند، همانطور که امروز می‌بینیم.

پروفسور دانیل برتاکا (دانشگاه پادووا، ایتالیا)، یکی از نویسندگان این اثر، گفت: «نظریه مبتنی بر امواج گرانشی به جای جهان در حال انبساط می‌تواند کلید رمزگشایی منشأ جهان باشد.»

پیامدهای مدل‌های آینده‌ی بیگ بنگ

اگر مشاهدات و تحقیقات آینده همچنان صحت این مدل جدید را تأیید کنند، این یک کشف پیشگامانه در درک ما از نظریه بیگ بنگ و منشأ جهان خواهد بود (عکس: Rbkomar/Getty Images).

محققان گفتند که این مدل جدید بر روی موج‌هایی در فضا-زمان تمرکز دارد که می‌توانستند باعث شکل‌گیری کهکشان‌ها و ساختار کیهانی شده باشند و با آنچه انسان‌ها امروزه در جهان مشاهده می‌کنند، سازگار است.

اگر مشاهدات و داده‌های آینده همچنان این مدل را تأیید کنند، می‌تواند یک کشف پیشگامانه در درک نظریه بیگ بنگ و منشأ جهان باشد.

پروفسور رائول خیمنز، از دانشگاه بارسلونا (اسپانیا)، رئیس تیم تحقیقاتی، تأکید کرد که ترکیبی از درک عمیق از گرانش و فیزیک کوانتومی است که به تقویت امکان‌پذیری این مدل کمک می‌کند. به گفته وی، این نظریه جدید نیازی به فرض پدیده انبساط کیهانی ندارد، اما همچنان قادر به توضیح ساختارهای موجود است.

او گفت: «این مدل به شیوه‌ای مینیمالیستی و واضح ساخته شده است و چارچوبی محکم برای آزمایش‌ها و پیش‌بینی‌های آینده ارائه می‌دهد.»

پروفسور دانیله برتاکا (دانشگاه پادووا، ایتالیا) افزود که این مدل برای حوزه کیهان‌شناسی از ارزش ویژه‌ای برخوردار است.

او گفت: «مانند هر مدل نظری، ما باید آن را با اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات قابل تأیید، از داده‌های تجربی روی زمین گرفته تا مشاهدات فضایی، اعتبارسنجی کنیم. این امواج گرانشی با هم تعامل دارند، با گذشت زمان پیچیدگی آنها افزایش می‌یابد و پیش‌بینی‌هایی را ایجاد می‌کنند که می‌توان آنها را با داده‌های واقعی مقایسه کرد.»

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm