گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دانشمندان در بررسی جدید خود کشف کرده‌اند که پیش‌بینی‌های انیشتین در نظریه فضا-زمان با مشاهدات دقیق امروزی کمی تفاوت دارند. این کشف می‌تواند به درک بهتر کیهان کمک کند.
فضای کیهانی و زمان، از تأثیرات جاذبه مستثنی نیستند. کافی است یک جرم در فضا قرار دهید و می‌بینید که فضا-زمان اطراف آن خم می‌شود، درست مانند آنچه که وقتی یک توپ بولینگ روی یک ترامپولین قرار می‌دهید اتفاق می‌افتد.
این فرورفتگی در فضا-زمان که به آن «چاه گرانشی» می‌گوییم، اولین بار بیش از 100 سال پیش توسط معادلات میدان انیشتین در نظریه نسبیت عام او توصیف شد. از آن زمان تا امروز، این معادلات ثابت مانده‌اند. هرچند ممکن است بخواهیم بدانیم انیشتین در آزمایش‌های خود چه ماده‌ای می‌ریخت! به هر حال، نظریه نسبیت عام او همچنان قوی و معتبر باقی مانده است.
یکی از نشانه‌های این صحت، این است که وقتی نور از فضا-زمان خمیده عبور می‌کند، خود نیز به همین شکل خم می‌شود. این پدیده باعث می‌شود نور به شکلی وارفته، کشیده، تکرار شده و بزرگ‌نمایی شده به ما برسد که به آن «لنز گرانشی» می‌گوییم. این ویژگی فضا-زمان نه تنها قابل مشاهده و اندازه‌گیری است، بلکه ابزاری عالی برای درک بهتر کیهان به شمار می‌آید.
آلبرت انیشتین
اما حالا یک تیم تحقیقاتی کشف کرده است که خمیدگی پیش‌بینی‌شده فضا-زمان طبق نظریه نسبیت، همیشه با آنچه که از مشاهدات به دست می‌آید، همخوانی ندارد. این تیم از داده‌های پیمایش انرژی تاریک استفاده کرده‌اند که در حال نقشه‌برداری از صدها میلیون کهکشان در سراسر کیهان است. این کشف به این معنا نیست که چیزی اشتباه است، بلکه نشان می‌دهد که ممکن است چیزی در کیهان وجود داشته باشد که هنوز آن را در نظر نگرفته‌ایم.
بیشتر بخوانید:
۱۵ فکت خواندنی از زندگی آلبرت انیشتین
کمبل بون‌وین، فیزیکدان دانشگاه ژنو در سوئیس، توضیح می‌دهد:
تا به حال، داده‌های پیمایش انرژی تاریک برای اندازه‌گیری توزیع ماده در کیهان استفاده شده‌اند. در این مطالعه، ما از این داده‌ها برای اندازه‌گیری مستقیم انحرافات زمان و فضا استفاده کردیم تا بتوانیم یافته‌های خود را با پیش‌بینی‌های انیشتین مقایسه کنیم.
پیمایش انرژی تاریک یک همکاری بین‌المللی است که از یک ابزار نوری قدرتمند روی تلسکوپ ۴ متری «ویکتور ام. بلانکو» در رصدخانه بین‌المللی سررو تولولو در شیلی استفاده می‌کند. مأموریت اصلی آن، همانطور که از نامش پیداست، مطالعه انرژی تاریک است، نیروی مرموزی که باعث شتاب گرفتن انبساط کیهان می‌شود.
برای انجام این کار، این ابزار تا حد ممکن به عمق کیهان نفوذ کرده و نوری را که از دوره‌های مختلف زمانی می‌آید، بررسی می‌کند. این نور از کهکشان‌هایی می‌آید که نورشان میلیاردها سال طول کشیده تا به ما برسد.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی آیزاک توتوسائوس از دانشگاه تولوز فرانسه متوجه شد که می‌توانند از این داده‌های عظیم برای آزمایش قدرت پیش‌بینی کنندگی توصیف فیزیکی انیشتین از کیهان استفاده کنند. آنها به طور خاص انحرافات فضا-زمان را به دلیل چاه‌های گرانشی در چهار دوره مختلف زمانی اندازه‌گیری کردند: حدود 3.5 میلیارد سال پیش، 5 میلیارد سال پیش، 6 میلیارد سال پیش و 7 میلیارد سال پیش.
سپس این اندازه‌گیری‌ها را با پیش‌بینی‌های معادلات انیشتین مقایسه کردند. جالب اینجاست که برخی از اندازه‌گیری‌ها کاملا با پیش‌بینی‌ها همخوانی داشت، اما نه همه آنها.
توتوسائوس توضیح می‌دهد:
ما کشف کردیم که در گذشته دور، حدود 6 و 7 میلیارد سال پیش، عمق چاه‌ها با پیش‌بینی‌های انیشتین کاملا هم‌راستا است. اما هر چه به زمان‌های نزدیک‌تر می‌رسیم، مانند 3.5 و 5 میلیارد سال پیش، چاه‌ها کمی کم‌عمق‌تر از پیش‌بینی‌های انیشتین هستند.
این اختلاف هرچند جزئی است، اما ممکن است اهمیت زیادی داشته باشد. شاید به این معنی باشد که چاه‌های گرانشی در کیهان اخیرا با سرعت کمتری رشد کرده‌اند. همچنین، اندازه‌گیری‌های مربوط به انبساط فضا-زمان نشان می‌دهند که سرعت رشد کیهان در حال شتاب گرفتن است و در گذشته‌ای نه چندان دور، این شتاب بیشتر شده است.
این اختلاف می‌تواند به نوعی ارتباط بین شتاب گرفتن انبساط کیهان به‌وسیله انرژی تاریک و رشد کندتر چاه‌های گرانشی در همان دوره زمانی را نشان دهد. برای تأیید یا رد این فرضیه، نیاز به مشاهدات بیشتری است.
نتاسیا گریم، فیزیکدان دانشگاه ژنو، می‌گوید: «نتایج ما نشان می‌دهند که پیش‌بینی‌های انیشتین با ۳ سیگما با اندازه‌گیری‌ها ناسازگار هستند. در زبان فیزیک، چنین ناسازگاری‌ای توجه ما را جلب کرده و خواستار تحقیقات بیشتر است.»
او اضافه می‌کند: «اما این ناسازگاری آنقدر بزرگ نیست که در این مرحله نظریه انیشتین را باطل کند. برای این کار، باید به آستانه ۵ سیگما برسیم؛ بنابراین، داشتن اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر برای تأیید یا رد این نتایج اولیه ضروری است و باید بررسی کنیم که آیا این نظریه هنوز در کیهان ما، در فواصل بسیار دور، معتبر است یا خیر.»
این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.
- دانشمندان موفق به ساخت اولین موتور کوانتومی شدند؛ پایان سوخت‌های فسیلی؟
- دانشمندان راز بزرگی را درباره نظریه فضا-زمان انیشتین کشف کردند
- دانشمندان چینی با یک ماشین ابرگرانشی، جاذبه زمین را به چالش کشیدند
- انقلاب‌های علمی: ۲۴ آزمایش فیزیک که جهان را متحول کردند
- سفر با سرعت نور ممکن است هرگز قابل انجام نباشد
- نظریه نسبیت اینشتین از بزرگترین چالش خود سربلند بیرون آمد
- آیا انرژی هسته ای واقعا پاک است؟