دانشمندان نشانههایی از انرژی تاریک در فضا دریافت کردهاند که میتواند نظریه ریسمان را اثبات کند. با اثبات این نظریه دید دانشمندان به جهان تغییر خواهد کرد و نسبیت اینشتین جایگاه سابق خود را از دست میدهد.
ماجرای نظریه ریسمان به اواخر دهه ۱۹۶۰ باز میگردد. این نظریه در طول دهههای مختلف پستی و بلندیهای زیادی را بهخود دیده است. بسیاری تصور میکردند که String Theory مرده و باید بهکلی کنار گذاشته شود. هرچند دادههای جدید از ابزار طیفسنجی انرژی تاریک (DESI) سبب شدهاند که دانشمندان از اثبات نظریه ریسمان صحبت کنند.
نقش دادههای مرتبط با انرژی تاریک در اثبات نظریه ریسمان
در طول قرنهای گذشته بارها دید انسان به جهان هستی تغییر کرده است. زمانی کره زمین در مرکز جهان قرار داشت و تعدادی سیاره به همراه خورشید بهدور آن میچرخیدند. بعدها پیشرفت علم باعث شد که متوجه شویم در منظومه شمسی و کهکشان راه شیری قرار داریم و چند ترلیون کهکشان مشابه راه شیری در جهان هستی وجود دارند. آیا اکنون بار دیگر نوبت به تغییر دید ما به جهان رسیده است؟
هربار که انسان به پاسخ جدیدی در زمینه کیهان دست مییابد، طیف گستردهای از سوالهای جدید نیز جلوهگر میشوند. همین نیز سبب شده که نتوانیم یک نظریه کامل را برای توضیح ماهیت و رفتار جهان هستی از ذرات زیراتمی گرفته تا کهکشانهای غولپیکر ارائه دهیم. مکانیک کوانتومی و نسبیت عام اینشتین در حوزههای خود بسیار جذاب هستند؛ اما تجمیعپذیر نیستند و به تناقض میخورند.
اینجاست که اثبات نظریه ریسمان میتواند بهعنوان پاسخی برای تمام ابعاد جهان ظاهر شود. مدل استاندارد ذرات بنیادی را بهعنوان کوچکترین اجزای جهان میبیند و سعی میکند آنها را همچون نقطههایی در بافت فضا-زمان تعریف کند. در واقع گویی جهان سختاری پیوسته و صاف دارد. هرچند در نظریه ریسمان کوچکترین اجزای جهان ریسمان های ارتعاشی هستند. نوع ارتعاش این ریسمان ها میتواند خواص ذرات را تعیین کند. همانطور که سیمهای گیتار میتوانند موسیقی را بسازند.
حالا انرژی تاریک چه نقشی در اثبات نظریه ریسمان بازی میکند؟ برای اولینبار در سال ۱۹۹۸ بود که دانشمندان متوجه شدند سرعت گسترش جهان در حال افزایش است. از آن زمان انرژی تاریک بهعنوان مسئول انبساط شتابدار جهان معرفی شد. به همینخاطر دانشمندان DESI را بهمنظور بررسی تاریخچه گسترش جهان و ماهیت انرژی تاریک توسعه دادند.
دانشمندان دانشگاه ویرجینیا تک، دانشگاه ایالتی نیویورک و دانشگاه ویتواترزند (آفریقای جنوبی) دادههای ثبت شده توسط DESI را بررسی کردند. آنها متوجه شدند که انرژی تاریک در گذر زمان در حال ضعیف شدن است. چنین چیزی میتواند بهصورت کاملا مستقیم برای اثبات درستی نظریه ریسمان استفاده شود. به باور دانشمندان نتایج DESI درکی کاملا متفاوت از فضا-زمان کوانتومی را در زمینه گرانش کوانتومی ارائه میدهند.
انتشار دادههای DESI در اخبار علمی باعث شد که طرفداران نظریه ریسمان حسابی خوشحال شوند. چراکه این دادهها بهخوبی با بسیاری از پیشبینیهای نظریه ریسمان همخوانی دارند. دکتر کامران وفا، از طرفداران نظریه ریسمان در دانشگاه هاروارد گفت که برای اثبات نظریه ریسمان باید انرژی تاریک تغییر کند. چیزی که در دادههای DESI بهوضوح دیده میشود. جالب اینجاست که چندی پیش دانشمندان تصور میکردند بزرگترین چالش نظریه نسبیت اینشتین حل شده است.
دانشمندان همچنین متوجه شدند که انرژی تاریک تحت تاثیر دو مقیاس کاملا متفاوت طولی یعنی مقیاس بسیار کوچک پلانک و مقیاس مطلق جهان هستی قرار دارد. در واقع انرژی تاریکی بهنوعی به ماهیت کوانتومی فضا-زمان مرتبط است.
- ریسمان های کیهانی اسرارآمیز سفر در زمان را ممکن میکنند
- چالشی دیگر برای بیاعتبار کردن نظریه نسبیت اینشتین؛ ساخت سیاه چاله مصنوعی غیرممکن است
- نظریه نسبیت اینشتین به مشکل جدی خورده است!
بهباور دکتر مایکل کاویک این نشاندهنده ارتباطی عمیقتر بین گرانش کوانتومی و ویژگیهای پویای طبیعت است که پیشتر تصور میشد ثابت باشند. شاید ما به اشتباه سالها تصور میکردیم که ویژگیهای اساسی تعریفکننده ماهیت جهان ثابت هستند. در صورتیکه آنها کاملا متفاوت بودند.
البته توجه داشته باشید که دادههای DESI نمیتوانند بهمعنی فروپاشی کامل جهانبینی پیشین و پیدا کردن یک نظریه کاملا جامع برای توضیح دادن همهچیز باشند. اول از همه اینکه این دادهها باید توسط سایر دانشمندان نیز تایید شوند. دوم اینکه برخی افراد معتقد هستند دادههای DESI برای درک ماهیت واقعی انرژی تاریک کافی نیستند و باید از ابزارهای پیشرفتهتری استفاده کرد.
خوشبختانه ما در این زمینه مشکلی نداریم. ناسا قصد دارد تا سال ۲۰۲۷ تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن را پرتاب کند و رصدخانه ورا سی رابین نیز در سال میلادی جاری عملیاتی خواهد شد. در حال حاضر دادههای دسی باعث شدهاند که دانشمندان بهصورت جدی احتمال اثبات نظریه ریسمان را بررسی کنند. هرچند که ابزارهای جدید احتمالا قادر خواهند بود یکبار برای همیشه پاسخ بسیاری از سوالهای ما در رابطه با کیهان را بدهند. شاید هم سوالهای بیشتری را اضافه کنند!