ارائه نظریه ای جدید در زمینه پیدایش جهان با همکاری فیزیکدان ایرانی

[kahrupay]

تیمی از فیزیکدانان نظری به همراه دانشمند ایرانی معتقدند تولد جهان می‌تواند پس از این که یک ستاره چهاربعدی به سیاهچاله و پسماند واژگون شده، رخ داده باشد.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، «تئوری استاندارد» بر این مبنا است که جهان از یک نقطه بی‌نهایت متراکم یا یکتایی (singularity) رشد کرد، اما کسی نمی‌داند که پیش از آن چه رخ داده است.

به گفته نیایش افشردی، فیزیکدانان نجومی موسسه فیزیک نظری Perimeter در کانادا یکی از محدودیت‌های نظریه بیگ‌بنگ، «یکتایی» است. همچنین پیش‌بینی این موضوع که چرا این نظریه جهانی را تولید می‌کند که دارای دمای تقریبا منسجم است، زیرا عمر جهان (حدود 13.8 میلیارد سال) زمان کافی را برای دستیابی به تعادل دما را ارائه نمی‌دهد.

بسیاری از کیهان‌شناسان بر این باورند که به دلیل این موضوع، کیهان باید سریع‌تر از سرعت نور بسط یافته باشد، اما افشردی بر این باور است که حتی این نظریه نیز دارای مشکلاتی است.

به گفته وی، بیگ‌بنگ بسیار نابسامان بوده و مشخص نیست که حتی یک قطعه کوچک همگن برای آغاز تورم و انبساط وجود داشته باشد.

مدل جدیدی که افشردی و همکارانش پیشنهاد کرده‌اند دارای جهان شناور سه‌بعدی به عنوان غشایی در یک «جهان توده‌یی» است که چهار بعد دارد؛ بنابراین، چنانچه این «جهان توده‌یی» دارای ستارگانی چهاربعدی باشد، این ستارگان می‌توانند مانند ستاره‌های سه‌بعدی که همه با آن آشنایی دارند، همان چرخه‌های حیات را طی کرده باشد.

بزرگ‌تری ستارگان به عنوان ابرنواختر منفجر شده و پوست خواهند انداخت و درونی‌ترین بخش‌های آن‌ها به عنوان یک سیاهچاله واژگون خواهند شد.

سیاهچاله چهاربعدی درست مانند سیاهچاله‌های سه‌بعدی دارای یک «افق رویداد» خواهند بود. افق رویداد مرز بین درون و بیرون یک سیاهچاله است.

نظریه‌های زیادی در خصوص آنچه که در درون یک سیاهچاله رخ می‌دهد وجود دارند، اما تاکنون هیچ یک از آن‌ها مشاهده نشده است.

در یک جهان سه‌بعدی، افق رویداد به عنوان یک سطح دو بعدی ظاهر می‌شود، بنابراین در یک جهان چهاربعدی، افق رویداد شیئی سه‌بعدی خواهد بود که hypersphere نام دارد.

بنابراین، اساس مدل جدید بیان می‌کند این است که هنگامی که ستاره چهاربعدی منفجر می‌شود، ماده به جا مانده غشایی سه‌بعدی را خلق می کند که یک افق رویداد سه‌بعدی را احاطه کرده و سپس بسط می‌یابد.

براساس مشاهدات انجام‌شده روشن است که جهان در حال انبساط است و در واقع، همزمان با انبساطش، سرعت آن افزایش می‌یابد و دلیل این امر شاید انرژی تاریک مرموز بوده باشد.

نظریه جدید عنوان می‌کند که این انبساط از رشد غشای سه‌بعدی ناشی می‌شود اما دست کم یک محدودیت در این بین وجود دارد.

در حالی که این مدل توضیح می‌دهد که چرا جهان دارای دمای تقریبا منسجمی است (جهان چهاربعدی ما قبل آن باید به مدت طولانی‌تری وجود داشته است)، تلسکوپ آژانس فضایی اروپا موسوم به Planck اخیرا تغییرات دمای کوچکی را در پس‌زمینه میکروموج کیهانی ترسیم کرد که گفته می‌شود بقایای آغازهای جهان است.

مدل جدید حدود چهار درصد متفاوت با خوانش‌های CMB است، بنابراین، محققان به دنبال بازبینی این مدل هستند. با این حال، فیزیکدانان معتقدند این مدل هنوز هم ارزشمند است. پلانک نشان می‌د‌هد که تورم در حال رخ دادن است، اما نشان نمی‌دهد که چرا این تورم روی می‌دهد.

این مطالعه می‌تواند نشان دهد که چگونه تورم با حرکت جهان از خلال واقعیت با ابعاد بالاتر ایجاد می‌شود.

جزئیات این مطالعه در Arxiv منتشر می‌شود.