غزال زیاری: سال‌ها و دهه‌هاست که بحث‌های متفاوتی درباره نظریه مشهور انفجار بزرگ (بیگ بنگ) که بر یک رویداد واحد و آغازین تأکید دارد مطرح می‌شود؛ اما حالا یک نظریه جدید و جسورانه این روایت را زیر سؤال برده و این ایده را مطرح می‌کند که جهان از طریق مجموعه‌ای از انفجارهای سریع و زودگذر متولد شده است. این دیدگاه نوین، درک ما از انبساط کیهان را به‌صورت بنیادین بازنویسی می‌کند.
در این مدل تازه که توسط دکتر ریچارد لئو استاد فیزیک دانشگاه آلابامای هانتس‌ویل ارائه شده، تصور می‌شود که کیهان به‌جای یک انفجار واحد و جهان‌آفرین، از طریق تعداد زیادی رخدادهای پیاپی به نام “تکینگی‌های زمانی (Temporal Singularities) ” به‌صورت تدریجی رشد کرده است.
در پی هر یک از این انفجارهای سریع و نامرئی، انرژی و ماده تازه‌ای به فضا تزریق‌شده که بدون نیاز به حضور ماده یا انرژی تاریک ، درنهایت موجب شکل‌گیری کهکشان‌ها، ستاره‌ها و ساختارهای کیهانیِ امروزی شده است.
جایگزینی برای ماده و انرژی تاریک
این نظریه به‌منزله یک جایگزین بنیادین برای فرضیه‌های جاافتاده در کیهان‌شناسی است. دکتر لئو در مقاله‌اش توضیح داده که این تکینگی‌های زمانی، گرچه مستقیماً قابل مشاهده نیستند ولی ممکن است موتور واقعی تحول کیهانی باشند و تبیینی رادیکال برای گسترش و سازمان‌یافتگی جهان ارائه دهند.
لئو در سال ۲۰۲۴ مدل بحث‌برانگیزی را مطرح کرده بود که این مقاله بر پایه آن مدل نوشته شده است. در آن مدل، دربارهِ گرانش بدون جرم صحبت شده بود و حالا در نسخه جدید این مدل، نظریه تکینگی‌های زمانی به‌عنوان جایگزین کامل‌تری برای بیگ بنگ معرفی شده و نیاز به ماده و انرژی تاریک (که مدت‌هاست دانشمندان را سردرگم کرده) کنار گذاشته می‌شود.
مدلی بازنگری‌شده برای انبساط کیهان
لئو درباره این مدل توضیح داد: «مدل جدید قادر است تا هم شکل‌گیری و پایداری ساختارها و هم ویژگی‌های رصدیِ انبساط کیهان در مقیاس‌های بزرگ را تنها با اتکا به تکینگی‌های چگالی در بُعد زمان توجیه کند؛ رخدادهایی که به‌شکل یکنواخت کل فضا را تحت تأثیر قرار می‌دهند و جایگزین ماده و انرژی تاریک در مدل‌های متعارف می‌شوند.»
طبق گفته او، این انفجارهای پله‌ای به‌قدری سریع و نادر رخ می‌دهند که رصد آن‌ها بسیار سخت است. لئو درعین‌حال به مخالفت فرد هویل (Fred Hoyle) با نظریه بیگ بنگ اشاره کرده و یادآور شد که مدل حالت پایدار او هم بر ایجاد مداوم ماده و انرژی تأکید داشت که البته با قانون بقای جرم-انرژی در تضاد بود: «در نظریه فعلی، فرض بر این است که ماده و انرژی در انفجارهایی ناگهانی پدیدار و ناپدید می‌شوند و جالب اینجاست که این امر بدون نقض قوانین بقای انرژی رخ می‌دهد.»
تکینگی‌های فراگیر و فشار منفی
تکینگی‌های فراگیر در فضا که در این مدل جایگزین ماده تاریک هستند، نوعی فشار منفی (شکلی از چگالی انرژی که مشابه انرژی تاریک است) تولید می‌کنند. این نیروی دافعه با گرانش مقابله کرده و انبساط شتاب‌دار جهان را پیش می‌برد.
لئو در ادامه گفت: «اینشتین هم در مقاله خود در سال ۱۹۱۷ میلادی درباره ثابت کیهانی، بحث فشار منفی را مطرح کرده بود. وقتی چگالی جرم-انرژی مثبت با فشار منفی ترکیب شود، محدودیت‌هایی وجود دارد که اطمینان می‌دهد چگالی انرژی برای هر ناظر متحرک یکنواخت، مثبت باقی بماند؛ بنابراین در مدل جدید، فرض چگالی منفی اجتناب شده است.»
نیروهای زودگذر و انبساط کیهانی
در این نظریه، ماده و انرژی تاریک دائماً و همه‌جا حضور ندارند. آن‌ها تنها در لحظاتی کوتاه و زمانی که ماده و انرژی به‌طور یکنواخت سراسر جهان را پر می‌کنند، پدیدار می‌شوند. البته به غیر از نوسانات کوچک فضایی که بعدها به کهکشان‌ها و ساختارهای دیگر تبدیل می‌شوند. در بیرون از این لحظات گذرا، این نیروها کاملاً غایب‌اند.
یک تفاوت کلیدی میان این مدل و مدل استاندارد کیهانی، در نحوه برخورد آن با تکینگی‌های زمانی است. درحالی‌که مدل مرسوم بر یک رویداد یکتا (بیگ بنگ) تمرکز دارد، این نظریه انفجارهای متعددی را در طول تاریخ کیهان پیشنهاد می‌کند.
تلاش‌های آینده برای اعتبارسنجی این نظریه ممکن است به داده‌هایی از ابزارهای زمینی متکی باشند و نه تلسکوپ‌هایی مثل جیمز وب.
منبع: interestingengineering
۲۲۷۲۲۷
