قد يفسر النموذج الجديد السلوك الغريب على المستوى الكوني

اكتشف فريق من الباحثين من جامعة واترلو وجامعة كولومبيا البريطانية “خللا كونيا” محتملا في جاذبية الكون، ما يفسر سلوكه الغريب على المستوى الكوني.

هو الورق نشرت في مجلة علم الكونيات والفيزياء الفلكية.

على مدى المائة عام الماضية، اعتمد الفيزيائيون على نظرية ألبرت أينشتاين عن “النسبية العامة” لشرح كيفية عمل الجاذبية في جميع أنحاء الكون. تنص النسبية العامة، التي أثبتت دقتها من خلال عدد لا يحصى من التجارب والملاحظات، على أن الجاذبية لا تؤثر على الأبعاد الفيزيائية الثلاثة فحسب، بل تؤثر أيضًا على البعد الرابع: الزمن.

وقال روبن وين، المؤلف الرئيسي للمشروع، وهو خريج حديث في الفيزياء الرياضية من واترلو: “إن نموذج الجاذبية هذا ضروري لكل شيء بدءًا من نظرية الانفجار الكبير وحتى تصوير الثقوب السوداء”.

“ولكن عندما نحاول فهم الجاذبية على المستوى الكوني، في المجرات وخارجها، فإننا نواجه تناقضات واضحة مع تنبؤات النسبية العامة. يبدو الأمر كما لو أن الجاذبية تتوقف عن مطابقة نظرية أينشتاين تمامًا. ونحن نسمي هذا عدم الاتساق. “خلل كوني”: مليارات من “الجاذبية تضعف بنسبة مئوية واحدة عند التعامل مع مسافات السنوات الضوئية.”

منذ أكثر من عشرين عامًا، يحاول الفيزيائيون وعلماء الفلك تطوير نموذج رياضي يشرح التناقضات الواضحة في النسبية العامة. وقد تم بذل العديد من هذه الجهود في واترلو، التي تتمتع بتاريخ طويل من أبحاث الجاذبية المتطورة الناتجة عن التعاون متعدد التخصصات بين علماء الرياضيات التطبيقية وعلماء الفيزياء الفلكية.

وقال نيش أفشوردي، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة واترلو والباحث في معهد بيريميتر: “منذ ما يقرب من قرن من الزمان، اكتشف علماء الفلك أن كوننا يتوسع”.

“كلما كانت المجرات أبعد، كلما تحركت بشكل أسرع، وتتحرك بسرعة الضوء تقريبًا، وهو الحد الأقصى الذي تسمح به نظرية أينشتاين. وتشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أنه ضمن هذه المعايير، حتى نظرية أينشتاين قد لا تكون كافية.”

يقوم النموذج الجديد لفريق البحث لـ “الخلل الكوني” بتعديل وتوسيع صيغ أينشتاين الرياضية لحل بعض التناقضات الكمية الكونية دون التأثير على التطبيقات الناجحة الحالية للنسبية العامة.

وقال ون “فكر في الأمر باعتباره حاشية لنظرية أينشتاين”. “بمجرد وصولك إلى النطاق الكوني، تنطبق الشروط والأحكام.”

وقال أفشورتي: “قد يكون هذا النموذج الجديد هو الدليل الأول للغز الكوني الذي بدأنا في حله عبر المكان والزمان”.