الطاقة “المظلمة” الغامضة التي تتخلل الكون تتآكل ببطء

بالإضافة إلى DESI، سيتم إطلاق عدد كبير من الأدوات الجديدة في السنوات المقبلة، بما في ذلك مرصد فيرا روبين الذي يبلغ قطره 8.4 متر في تشيلي، وتلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي التابع لناسا، ومهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

وقال فريمان: “لقد حققت بياناتنا في علم الكون قفزات هائلة على مدى السنوات الـ 25 الماضية، وهي على وشك تحقيق قفزات أكبر”.

وبينما يقومون بجمع ملاحظات جديدة، قد يستمر الباحثون في اكتشاف أن الطاقة المظلمة تبدو ثابتة كما كانت على مدى جيل. أو، إذا استمر الاتجاه في الاتجاه الذي تقترحه نتائج DESI، فقد يغير كل شيء.

فيزياء جديدة

إذا كانت الطاقة المظلمة تضعف، فلا يمكن أن تكون ثابتة كونية. وبدلاً من ذلك، قد يكون هو نفس النوع من المجال الذي يعتقد العديد من علماء الكونيات أنه أشعل لحظة من التوسع الأسي أثناء ولادة الكون. يمكن لهذا النوع من “المجال القياسي” أن يملأ الفضاء بكمية من الطاقة تبدو ثابتة في البداية – مثل الثابت الكوني – ولكنها تبدأ في النهاية في التراجع بمرور الوقت.

وقال بول ستينهاردت، عالم الكونيات في جامعة برينستون: «إن فكرة تغير الطاقة المظلمة أمر طبيعي للغاية». وتابع قائلاً: “وإلا فإن ذلك سيكون الشكل الوحيد للطاقة الذي نعرفه والذي هو ثابت تمامًا في المكان والزمان”.

لكن هذا التباين من شأنه أن يؤدي إلى تحول جذري في النموذج: فنحن لن نعيش في الفراغ، الذي يُعرف بأنه الحالة الأدنى طاقة في الكون. وبدلا من ذلك، فإننا سنعيش في حالة نشطة تنزلق ببطء نحو فراغ حقيقي. قال ستينهاردت: “لقد اعتدنا على الاعتقاد بأننا نعيش في الفراغ، ولكن لم يعدك أحد بذلك”.

سيعتمد مصير الكون على مدى سرعة انخفاض الرقم المعروف سابقًا باسم الثابت الكوني، وإلى أي مدى يمكن أن يصل. فإذا وصل إلى الصفر، سيتوقف التسارع الكوني. وإذا انخفضت بدرجة كافية إلى ما دون الصفر، فإن توسع الفضاء سيتحول إلى انكماش بطيء، وهو نوع من الانعكاس المطلوب للنظريات الدورية لعلم الكون، مثل تلك التي طورها ستينهاردت.

يشترك أصحاب نظرية الأوتار في وجهة نظر مماثلة. ومن خلال اقتراحهم بأن كل شيء يتلخص في اهتزاز الأوتار، يمكنهم نسج أكوان بأعداد مختلفة من الأبعاد وجميع أنواع الجسيمات والقوى الغريبة. لكنهم لا يستطيعون بسهولة بناء كون يحافظ بشكل دائم على طاقة إيجابية مستقرة، كما يبدو لكوننا. بدلًا من ذلك، في نظرية الأوتار، يجب أن تنخفض الطاقة بلطف على مدار مليارات السنين أو تنخفض بعنف إلى الصفر أو القيمة السلبية. “في الأساس، يعتقد جميع منظري الأوتار أنه أحدهما أو الآخر. وقال كومرون فافا من جامعة هارفارد: «لا نعرف أيهما».

إن الأدلة الرصدية للانخفاض التدريجي للطاقة المظلمة ستكون بمثابة نعمة لسيناريو السقوط اللطيف. “سيكون ذلك مذهلاً.” وقال فافا: “سيكون هذا الاكتشاف الأكثر أهمية منذ اكتشاف الطاقة المظلمة نفسها”.

لكن في الوقت الحالي، فإن أي من هذه التكهنات متجذرة في تحليل DESI فقط بطرق فضفاضة. سيتعين على علماء الكون أن يراقبوا ملايين أخرى من المجرات قبل أن يفكروا بجدية في أفكار الثورة.

وقال ريس: “إذا صمد هذا، فقد ينير الطريق لفهم جديد وربما أعمق للكون”. “يجب أن تكون السنوات القليلة المقبلة كاشفة للغاية.”

القصة الأصلية أعيد طبعها بإذن من مجلة كوانتا، منشور تحريري مستقل لـ مؤسسة سيمونز وتتمثل مهمتها في تعزيز الفهم العام للعلم من خلال تغطية التطورات والاتجاهات البحثية في الرياضيات والعلوم الفيزيائية والحياة.