جهان های موازی !

 مشاهده امواج گرانشی نخستین حاصل از تورم کیهان پس از بیگ بنگ توسط تلسکوپ بایسپ۲ در قطب جنوب، باعث تقویت نظریه‌های مبتنی بر جهان های موازی و رد نظریه “جهان چرخه ای” شده است.

 

کشف امواج گرانشی این ایده را تقویت می کند که ممکن است جهان ما تنها جهان موجود نباشد و تنها یکی از جهان ها در میان میلیاردها جهان دیگر باشد.

به گزارش خبرآنلاین، در آخرین هفته سال ۱۳۹۲، جان کواچ، اخترشناس رادیویی مرکز اختر فیزیک هاروارد اسمیت‌سونیان و همکارانش اعلام کردند که نشانه‌های امواج گرانشی نخستین (اغتشاشی در بافت زمان) را مشاهده کرده‌اند که در نخستین لحظات پس از بیگ بنگ و طی دوره‌ای از انبساط سریع کیهان که تورم کیهاننامیده می‌شود، تولید شده‌اند. جالب اینجاست که پیش از این که خورشید روز ۱۷ مارس در کمبریج ماساچوست غروب کند، اولین مقاله در مورد برخی از تبعات این کشف توسط کیهان شناسی به نام دیوید مارش و همکارانش از موسسه فیزیک نظری در واترلوی کانادا، به طور آنلاین منتشر شد.

نویسندگان مقاله چنین نوشتند که اندازه گیری‌های انجام شده توسط گروه کواچ با استفاده از تلسکوپ بایسپ۲ در قطب جنوب، خانواده‌ای از مدل‌ها را که تلاش داشتند به طور همزمان هم تورم کیهانی و هم یک معمای دیگر کیهانی (یعنی طبیعت ماده تاریک) را با استفاده از یک ذره بنیادی نظری به نام اکسیون توضیح دهند، از رده خارج کرده است. با این حال پژوهشگران تمام مدل‌های مبتنی بر اکسیون را مردود ندانسته‌اند، فقط به گفته مارش «این خانواده خاص از اکسیون‌ها، تنها بخش بسیار کوچکی از ماده تاریک را تشکیل می‌دهند».

مارک کامیونکوفسکی، کیهان‌شناس در دانشگاه جانز هاپکینز، قبول دارد که برخی از مدل‌های اکسیون دیگر قابل قبول نیستند، «چون پذیرش آنها مستلزم این است که تورم کیهان در سطوح پایین‌تری از انرژی در مقایسه با چیزی که توسط بایسپ۲ مشاهده شد، انجام گرفته باشد». کامیونکوفسکی می‌گوید که کشف بایسپ۲ علاوه بر این، گروه دیگری از نظریه‌های فیزیک را هم در یک چشم به هم زدن روانه کتاب‌های تاریخ کرده است، که شامل چندین ایده دیگر در مورد خواص میدان انرژی که تورم کیهان را آغاز کرد هم می‌شود. او می‌گوید: «خانواده نظریه‌های قابل قبول، شدیدا ریزش داشته است». ماکس تگمارک، کیهان شناس در MIT (انستیتو فناوری ماساچوست) می‌گوید: «خانه تکانی بزرگی در راه است، و تقریبا همه چیزها را باید دور بریزیم. این کشف نه تنها حوزه تجربی، که جهان های نظری را هم به شدت تکان داده است». آندری لینده، کیهان شناس در دانشگاه استنفورد، یک روز پس از اعلام رسمی کشف بایسپ۲ گفت که داده‌های بایسپ۲ تقریبا ۹۰ درصد از مدل‌های تورم کیهان را حذف خواهند کرد. به گفته لینده که خود یکی از بنیان گذاران نظریه تورم کیهان است، خیلی از آن مدل‌ها، امواج گرانشی را در سطوح قابل تشخیص پیش‌بینی نمی‌کردند.

ولی او گفت که یافته‌ها سازگاری قابل توجهی با تورم آشفته دارند، مدلی ساده از تورم کیهان که لینده ۳۰ سال پیش آن را تدوین کرده بود. در مدل لینده، تورم هیچ گاه به طور کامل پایان نمی‌پذیرد، فقط در بخش‌های محدودی از فضا متوقف می‌شود و به گسترش نمایی خود در جاهای دیگر ادامه می‌دهد. تورم آشفته فقط دنیای ما را خلق نکرده، بلکه جهانی موازی نیز خلق کرده که حاوی چندین جهان است و هر یک قوانین فیزیکی خاص خود را دارد؛ البته این ایده منتقدان خود را دارد که می‌گویند چنین چند جهانی ( multiverse ) پایدار نخواهد بود. لینده همچنین می‌گوید که به نظر می‌رسد امواج گرانشی بر یک مدل دیگر رقیب تورم کیهانی که جهان های چرخه ای نام دارد نیز خط بطلان کشیده است. در این مدل، دو دنیای سه بعدی که در فضایی با ابعاد بالاتر شناورند، با هم برخورد کرده و منجر به بیگ بنگ شده‌اند. این نظریه تشعشع گرانشی را پیش‌بینی نمی‌کند.

کشف امواج گرانشی بیگ بنگ می تواند نظریه جهان های موازی و نظریه تورم کیهان را تقویت کند.

پل اشتاینهارد، فیزیکدان نظری در دانشگاه پرینستون و از خالقان نظریۀ جهان های چرخه ای، اذعان می‌کند که اگر یافته‌های بایسپ۲ تایید شوند، نظریه او رد شده است؛ ولی می‌گوید که هنوز امید دارد نسخه دیگری از این مدل ساخته شود که این مشکل را حل کند. به گفته فرانک ویلچک یافته‌های بایسپ۲ همچنین برخی از نظریه‌پردازان نظریه ریسمان را هم به کنار تخته سیاه بازگردانده است. ویلچک،فیزیکدان نظری در MIT و برنده جایزه نوبل است. نظریه ریسمان بیان می‌کند که ذرات بنیادی از حلقه‌های کوچک لرزان انرژی ساخته شده‌اند. به گفته او، تلاش‌ها برای ترکیب نظریه ریسمان با کیهان شناسی منجر به خلق مدل‌هایی از تورم کیهان شده که امواج گرانشی را با سطوح انرژی بسیار پایین‌تر از سطحی که توسط بایسپ۲ مشاهده شد، پیش‌بینی کرده بودند.

اوا سیلورستاین، فیزیکدان نظری در دانشگاه استنفورد می‌گوید که برایش قابل قبول نیست که مدل‌های تورم کیهانی مبتنی بر نظریه ریسمان دچار هیچ گونه دردسری شده باشند. وی می‌افزاید که دسته‌ای از نظریه‌ها که هم اکسیون‌ها و هم ریسمان‌ها را در بر می‌گیرند، اکنون به نظر جذاب‌تر می‌رسند. لینده هم با او موافق است. «هیچ نیازی به دور انداختن نظریه ریسمان نیست، این فقط یک فرایند طبیعی از آموختن این است که کدام نسخه‌های نظریه بهترند. همه ما، نه فقط نظریه پردازان نظریه ریسمان، باید به تخته سیاه برگردیم، ولی نه به این دلیل که نظریه‌هایمان مردود شده‌اند، بلکه به این دلیل که مسئله بسیار مهمی را آموخته‌ایم و اکنون باید از دانش جدید خود برای برداشتن قدم‌های بعدی استفاده کنیم».

شواهدی که نشان میدهد جهان ما در “یک چند جهانی” قرار دارد:

اولین شواهد مستقیم از تورم کیهانی”یک دوره گسترش سریع است که در کثری از ثانیه بعد از بیگ بنگ اتفاق افتاد” ، این ایده پیشنهاد می دهد که ممکن است جهان ما تنها جهان موجود نباشد و تنها یکی از جهان ها در بین میلیاردها جهان دیگر باشد.

 

روز دوشنبه دانشمندان اعلام کردند یافته های جدید امواج گرانشی بنیادی “موجهایی که در فضا و زمان بعد از تولد کائنات ایجاد شده اند “را نشان می دهند. اگر این نتایج تایید شود آنها شواهدی را نشان می دهند که فضا و زمان با سرعت بسیاری از سرعت نور فقط بعد از بیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) در ۱۳٫۸ میلیارد سال قبل گسترش یافته است.

همچنین نتایج جدید به ایده جهان های موازی دیگر می انجامد. این تئوری فرض می کند زمانی که در اولین کثر ثانیه از بیگ بنگ جهان گسترش یافت، قسمت های فضا و زمان با سرعت سریع تر از نور گسترش یافت و حباب هایی از فضا و زمان به داخل جهان های دیگر را ایجاد کرد. بر طبق این ایده جهان شناخته شده فوق قوانین فیزیکی خود را دارد، در حالی که جهان های دیگر نیز می توانند قوانین خود را داشته باشند. ایجاد مدل های تورمی که به نظریه “چند جهانی” هدایت نمی شوند بسیار سخت است. آلان گوت یک فیزیکدان نظری از دانشگاه MIT می گوید “ایده جهان های موازی غیر ممکن نیست. بنابر این من فکر می کنم هنوز تحقیقات دقیق تری باید انجام شود، اما بیشتر مدل های تورمی و شواهد موجود به سمت نظریه چند جهانی هدایت می شود و اکثر محققان نیز با ارتباط بین تورم کیهانی و چند جهانی موافقت کرده اند.”

آندره لیند فیزیکدان نظری گفت: ممکن است چندین مدل از تورم کیهانی در نهایت کار نظریه چندجهانی را سخت کند، اما همه آزمایشات این بار از نظریه تورمی پشتیبانی می کند که در این صورت به نظریه چند جهانی بسیار نزدیک می شود. اگر باور کنیم که جهان ها بصورت حباب هایی هستند بایدحباب های بیشتری در فضا تولید شده باشد. وی توضیح داد” تورم بی ثباتی فضای ما در رابطه با گسترش آن میباشد. شما فضایی دارید که بصورت نمایی رشد می کند اگر به آن اجازه دهید بیشتر و بیشتر گسترش خواهد یافت. آن چیزی نیست جز تورم کیهانی که فضای ما را ایجاد کرده است.” اگر درست باشد هزاران تورم در هزاران جهان حبابی بطور پیوسته تشکیل می شود و تا بی نهایت ادامه خواهد داشت.

پی نوشت: در سناوریویی جهان تورمی و در اولین یک تریلیون تریلیونیم ثانیه ، نیروی ضد گرانش مرموزی ، باعث گسترش و انبساط جهان شده است ؛ بسیار سریع تر از آنچه در ابتدا تصور می شد مدت زمان این تورم به طور غیر قابل تصوری آنی و انفجاری بوده است ؛ بطوری که در این مدت جهان بسیار سریع تر از سرعت نور انبساط یافته است ، البته این موضوع ناقض گفته اینشتین نیست که هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند، زیرا این فضای خالی است که انبساط می یابد. تنها برای اجسام مادی است که سد سرعت نور نمی تواند شکسته شود. جهان در کسری از ثانیه با ضریب غیر قابل تصوری برابر ( ۱۰ به توان ۵۰) انبساط یافته است.

مبنع: space