ایده جنجالی فیزیک‌دانان برای توضیح انبساط کیهانی: شاید عالم ما با جهانی از جنس پادماده جفت شده باشد

تینا مزدکی: یکی از مدل‌های کیهان‌شناسی که به نام لامبدا-سی‌دی‌ام (Lambda-CDM(ΛCDM )) یا لامبدا – ماده تاریک سرد شناخته می‌شود، بر مفاهیم ماده تاریک و انرژی تاریک استوار است که هنوز به‌طور مستقیم مشاهده نشده‌اند؛ این عدم قطعیت برخی از دانشمندان را مشکوک کرده است که به دنبال توضیحات دیگری باشند. یکی از این توضیحات به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه یک جفت «جهان ضدماده» که طی مهبانگ (انفجار بزرگ) ایجادشده، می‌تواند به توضیح جهان قابل‌مشاهده بدون ماده تاریک و انرژی تاریک کمک کند.

مدل لامبدا – ماده تاریک سرد (لامبدا، نماد ثابت کیهان‌شناختی در نظریه نسبیت عام و نشان‌دهنده انرژی تاریک است)، مدلی ریاضی است که انفجار بزرگ و انبساط عالم را توضیح می‌دهد. این مدل در حال حاضر بهترین توضیح دانشمندان برای انبساط عالم و شتاب تندشونده آن است؛ اما همچنان پر از مشکلات و ابهام است. بزرگ‌ترین مشکل این مدل آن است که بر وجود ماده تاریک و انرژی تاریک تکیه دارد. این دو مفهوم فیزیکی هنوز مستقیماً مشاهده نشده‌اند.

به دلیل این سؤالات بزرگ بی‌پاسخ، دانشمندان به دنبال توضیحات دیگری برای انبساط عالم هستند که به موجودات ناشناخته (تاریک) متکی نیست. بر این اساس فرضیه‌هایی شکل گرفت مبنی بر اینکه شاید جهان ما، جهان‌های نوزاد را می‌خورد و انبساط عالم درواقع فقط سرابی از نور پیر است، یا اینکه نظریه‌های پیشگامانه نیوتن و اینشتین ممکن است نیاز به بازنگری داشته باشند.

اکنون، «نمان کومار» فیزیکدان هندی، ایده دیگری را مطرح کرده است؛ اینکه جهان ما درواقع بخشی از یک جفت درهم‌تنیده با جهانی دیگر است. مقاله کومار در مجله Gravitation and Cosmology منتشر شده است.

کومار در توصیف انبساط شتاب‌دار کنونی عالم بر اساس مدل جدیدش می‌گوید: «برخلاف مدل‌های موجود، این مدل به هیچ شکلی از انرژی تاریک یا رویکردهای گرانشی اصلاح‌شده (MOND، دینامیک نیوتنی اصلاح‌شده) نیاز ندارد. بااین‌حال، لازمه چنین نظریه‌ای، وجود شریکی از جنس پادماده (پادجهان) است که جریان زمانی آن به شکل معکوس با جهان ما مرتبط باشد».

این اولین بار نیست که چنین ایده‌ای مطرح می‌شود. سال ۲۰۱۸، دانشمندان مؤسسه فیزیک نظری Perimeter در کانادا ایده مشابهی را مطرح کردند که جهان ما، تصویری آینه‌ای از جهان دیگری است که زمان آن رو به عقب جریان دارد. نویسندگان آن مقاله گفتند که هرچند ایده‌شان هنوز پخته نشده و به رفع بسیاری از موانع رصدی و تجربی نیاز دارد، اما می‌تواند با نظریه ماده تاریک رقابت کند. این ایده همچنین یکی از قوانین اساسی فیزیک را به نام تقارن CPT نقض نمی‌کند و این، امتیاز خوبی برای هر نظریه‌ای است که می‌خواهد بسط جهانی را توضیح دهد.

کومار با تکیه‌بر این رویکرد و استفاده از نظریه کوانتومی (آنتروپی نسبی) و نسبیت عام (شرایط انرژی صفر) نشان می‌دهد که چگونه جهان به‌طور طبیعی با جفت پادماده‌اش شتاب می‌گیرد. آنتروپی نسبی که به دو حالت نیاز دارد، در این مورد، مربوط به جهان و پادجهان شریکش است. به نظر می‌رسد انبساط شتاب‌داری که در جهان ایجاد شده، به‌صورت جفتی که به شرایط افت‌وخیز انرژی صفر احترام می‌گذارند، اجتناب‌ناپذیر است.

البته عموم دانشمندان در سراسر جهان، در حین تلاش برای یافتن توضیحات جایگزین، به جستجوی ماده تاریک و انرژی تاریک به عنوان بهترین توضیح موجود از وضعیت کنونی عالم، ادامه می‌دهند.

منبع: popularmechanics

۵۴۳۲۳