يُظهر تحليل ضوء عمره 12 مليار سنة تغيرًا في ثابت فيزيائي
يزعم فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية أنهم اكتشفوا نتائج تظهر أن قوانين الطبيعة لم تتغير إلا قليلاً خلال تطور الكون. تتحدى النتائج المفاجئة بعض الافتراضات الأساسية في الفيزياء، وإذا أكدتها تجارب أخرى، فقد تجبر الفيزيائيين على إعادة كتابة كتبهم المدرسية.
ورصد فريق الباحثين بمساعدة أكبر تلسكوب على وجه الأرض - تلسكوب كيك المتمركز في هاواي - سلوك ذرات المادة في السحب الغازية التي تبعد عن الأرض نحو 12 مليار سنة ضوئية. وكشفت الملاحظات عن أنماط امتصاص أشعة الضوء، والتي يقول أعضاء الفريق إنه لا يمكن تفسيرها بأي شكل من الأشكال، إلا من خلال تغيير في أحد الثوابت الأساسية للطبيعة. وهذا الثابت يعرف باسم "ثابت البنية الدقيقة" - وهو المسؤول عن القوة التي تمارسها القوة الكهربائية على الجزيئات، والتي من خلالها تنجذب إلى بعضها البعض.
وإذا تم تأكيد النتائج بطرق أخرى، يقول الباحثون إنه من الممكن أن تكون الثوابت الأخرى - التي تم التعامل معها حتى الآن على أنها غير متغيرة، مثل سرعة الضوء - قد تغيرت أيضًا أثناء تطور الكون. وترأس فريق البحث البروفيسور جون ويب من جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا. سيتم نشر نتائج البحث نهاية الشهر في مجلة "Physical Review Letters".
وقال العديد من العلماء الذين لم يشاركوا في الدراسة، والذين أشادوا بنتائجها، إن أعضاء الفريق قاموا بعمل دقيق، لكنهم كانوا حذرين من التسرع في تبني النتائج. ويتساءلون عما إذا كان هذا الاكتشاف سيصمد أمام اختبار الزمن. وقال الكثيرون إنهم يفضلون انتظار المزيد من الأدلة، قبل أن يقرروا ما إذا كانت النتائج صحيحة.
ولكن من ناحية أخرى، إذا كانت النتائج صحيحة، فسيكون لها آثار هائلة على علم الكونيات. وقال الدكتور إدوارد كولب، عالم الفيزياء الفلكية من مختبر فيرمي الوطني في شيكاغو، والذي لم يشارك في البحث، لصحيفة نيويورك تايمز إن النتائج قد لا تفرض تغييرات على علم الكونيات فحسب، بل تعزز أيضًا نظرية الأوتار، والتي بموجبها يوجد أبعاد إضافية صغيرة في الكون ومخفية عن الأنظار.
وقال عدد قليل من علماء الفيزياء، مثل البروفيسور جاكوب بيكنشتاين من الجامعة العبرية، إنهم يميلون إلى قبول النتائج. قال البروفيسور بيكنشتاين: "هذه المجموعة تقوم بالملاحظات منذ ثلاث سنوات، وهم أشخاص جادون للغاية"، وأضاف: "يبدو أن هناك شيئًا هنا يجب أن يؤخذ على محمل الجد".
يعتمد البحث الجديد على ملاحظات الكوازارات، وهي أجرام سماوية تبعث ضوءا بطاقة تعادل مليارات الشموس. كما ذكرنا سابقًا، هذه ملاحظات لظواهر حدثت منذ حوالي 12 مليار سنة ضوئية. ومنذ ذلك الحين، زاد ثابت البنية الدقيقة بنسبة ألف بالمائة فقط. لكن مثل هذا التغيير البسيط يكفي لإحداث تغيير جذري في الفيزياء وعلم الكونيات، حسبما قال البروفيسور جون باكال، عالم الفيزياء الفلكية من معهد الدراسات المتقدمة في برينستون، في مقابلة مع "هآرتس".
وقال البروفيسور باكول: "إذا كان هذا صحيحا، فهذه ثورة في علم الكونيات". لكنه أضاف أنه متشكك للغاية حاليًا بشأن صحة النتائج. ووفقا له، فإن التحليلات المعقدة المطلوبة للتوصل إلى نتيجة حول التغيير قد تغطي من حيث المبدأ الأخطاء المحتملة. وقال: "ما زلت لا أضع المال في الرهان على النتائج، على الأقل ليس أموالي".
وفي الملاحظات، جمع الباحثون معلومات حول ذرات المادة الموجودة في السحب الغازية حول الكوازارات. تمتص الذرات بعض الأطوال الموجية الموجودة في ضوء الكوازار. هذا الامتصاص، الذي يمكن ملاحظته من خلال التلسكوبات من الأرض، يخلق أنماطًا نموذجية، تم تحديدها على مر السنين بطريقة دقيقة لدرجة أنه من المعتاد اليوم مقارنتها ببصمة الإصبع. تشير هذه الأنماط بشكل مباشر إلى قيمة ثابت البنية الدقيقة.
وبتحليل النتائج، كما يقول البروفيسور ويب وزملاؤه، أصبح من الواضح أن هناك اختلافات صغيرة ولكنها ذات دلالة إحصائية تظهر أن ثابت البنية الدقيقة ليس ثابتًا حقًا، وأن قوتها كانت تتزايد في مليارات السنين التي لقد مرت منذ خلق الكون. يقول مايكل مورفي من جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا: "ما وجدناه هو أنه من الناحية الإحصائية، هناك فرق بين ثابت البنية الدقيقة منذ زمن طويل، وتلك الموجودة على الأرض". الشركاء في الدراسة.
تنبأت نظرية طورها البروفيسور بيكنشتاين في أوائل الثمانينيات بحدوث تغييرات في الثابت. وقال بيكنشتاين: "بعد تفكير طويل في هذا الأمر، أعتقد أنه من الممكن أن تكون الملاحظات قد كشفت عن تغيير حقيقي".
بواسطة: تمارا تروبمان. كان موقع المعرفة حتى نهاية عام 2002 جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس
