الطاقة “المظلمة” الغامضة التي تتخلل الكون تتآكل ببطء

بالإضافة إلى DESI، سيتم إطلاق عدد كبير من الأدوات الجديدة في السنوات القادمة، بما في ذلك مرصد فيرا روبين الذي يبلغ قطره 8.4 متر في تشيلي، وتلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي التابع لناسا، ومهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

وقال فريمان: “لقد حققت بياناتنا في علم الكونيات قفزات هائلة على مدى السنوات الـ 25 الماضية، وهي على وشك تحقيق قفزات أكبر”.

وبينما يقومون بجمع ملاحظات جديدة، قد يستمر الباحثون في اكتشاف أن الطاقة المظلمة تبدو ثابتة كما كانت على مدى جيل. أو، إذا استمر الاتجاه في الاتجاه الذي تقترحه نتائج DESI، فقد يغير كل شيء.

فيزياء جديدة

إذا كانت الطاقة المظلمة تضعف، فلا يمكن أن تكون ثابتة كونية. وبدلاً من ذلك، قد يكون هو نفس النوع من المجال الذي يعتقد العديد من علماء الكونيات أنه أشعل لحظة من التوسع الأسي أثناء ولادة الكون. يمكن لهذا النوع من “المجال العددي” أن يملأ الفضاء بكمية من الطاقة تبدو ثابتة في البداية – مثل الثابت الكوني – ولكنها تبدأ في النهاية بالانزلاق مع مرور الوقت.

وقال: “إن فكرة تغير الطاقة المظلمة أمر طبيعي للغاية”. بول شتاينهارت، عالم الكونيات في جامعة برينستون. وتابع قائلاً: “وإلا فإن ذلك سيكون الشكل الوحيد للطاقة الذي نعرفه والذي هو ثابت تمامًا في المكان والزمان”.

لكن هذا التباين من شأنه أن يؤدي إلى تحول جذري في النموذج: فنحن لن نعيش في فراغ، والذي يمكن تعريفه بأنه الفراغ. أدنى حالة طاقة في الكون. وبدلاً من ذلك، سنعيش في حالة نشطة تنزلق ببطء نحو الفراغ الحقيقي. قال ستينهاردت: “لقد اعتدنا على الاعتقاد بأننا نعيش في الفراغ، ولكن لم يعدك أحد بذلك”.

سيعتمد مصير الكون على مدى سرعة انخفاض الرقم المعروف سابقًا باسم الثابت الكوني، وإلى أي مدى يمكن أن يصل. فإذا وصل إلى الصفر، سيتوقف التسارع الكوني. وإذا انخفض بدرجة كافية إلى ما دون الصفر، فإن توسع الفضاء سيتحول إلى انكماش بطيء، وهو نوع من الانعكاس المطلوب لتحقيق التوازن. النظريات الدورية لعلم الكونياتمثل تلك التي طورها شتاينهارت.

يشترك أصحاب نظرية الأوتار في وجهة نظر مماثلة. ومن خلال اقتراحهم بأن كل شيء يتلخص في اهتزاز الأوتار، يمكنهم نسج أكوان بأعداد مختلفة من الأبعاد وجميع أنواع الجسيمات والقوى الغريبة. لكنهم لا يمكن البناء بسهولة كون يحافظ بشكل دائم على طاقة إيجابية مستقرة، كما بدا لكوننا. بدلًا من ذلك، في نظرية الأوتار، يجب أن تنخفض الطاقة بلطف على مدار مليارات السنين أو تنخفض بعنف إلى الصفر أو القيمة السلبية. “في الأساس، يعتقد جميع أصحاب نظرية الأوتار أنه أحدهما أو الآخر. قال: “لا نعرف أيهما”. كومرون فافا من جامعة هارفارد.

إن الأدلة الرصدية للانخفاض التدريجي للطاقة المظلمة ستكون بمثابة نعمة لسيناريو السقوط اللطيف. “سيكون ذلك مذهلاً. وقال فافا: “سيكون هذا الاكتشاف الأكثر أهمية منذ اكتشاف الطاقة المظلمة نفسها”.

لكن في الوقت الحالي، فإن أي من هذه التكهنات متجذرة في تحليل DESI فقط بطرق فضفاضة. سيتعين على علماء الكون أن يراقبوا ملايين أخرى من المجرات قبل أن يفكروا بجدية في أفكار الثورة.

وقال ريس: “إذا صمد هذا، فقد ينير الطريق لفهم جديد وربما أعمق للكون”. “يجب أن تكون السنوات القليلة المقبلة كاشفة للغاية.”

القصة الأصلية أعيد طبعها بإذن من مجلة كوانتا, منشور تحريري مستقل لـ مؤسسة سيمونز وتتمثل مهمتها في تعزيز الفهم العام للعلم من خلال تغطية التطورات والاتجاهات البحثية في الرياضيات والعلوم الفيزيائية والحياة.