يستخدم العلماء التشوهات الكونية في الضوء لاختبار فكرة جريئة: قد لا يكون العالم متماثلًا كما كان يُعتقد منذ فترة طويلة. إذا تمكن إقليدس من اكتشاف النوع الصحيح من الأنماط، فإنه قد يكتشف اتجاهًا أو تحيزًا مخفيًا في الفضاء نفسه.
ماذا لو كان أحد الافتراضات الأكثر أساسية في علم الكونيات - أن الكون يبدو متشابهًا في جميع الاتجاهات - غير صحيح في الواقع؟
تحدي الافتراضات الكونية
يقول جيمس آدم، عالم الفيزياء الفلكية من جنوب أفريقيا والمؤلف الرئيسي لدراسة جديدة: "إن المبدأ الكوني هو نوع من الإعلان النهائي عن التواضع". هذا المبدأ يعني أننا لسنا مركز الكون، وليس هناك مركز على الإطلاق. ويفترض أيضًا أن الكون متساوي الخواص، أي أنه يبدو متماثلًا في كل الاتجاهات، ومتجانس، أي أن المادة موزعة بالتساوي على نطاق واسع.
تشكل هذه الأفكار الأساس للنموذج القياسي لعلم الكونيات، وهو الإطار الأفضل لدينا لفهم أصل الكون وبنيته وتطوره. وفي حين أن هناك أدلة كثيرة تدعم هذا النموذج، فإنه لا يزال عملية غير مكتملة.
يفترض المبدأ الكوني أن الكون متساوي الخواص - أي أن الفضاء يبدو متماثلاً في جميع الاتجاهات. يفترض المبدأ الكوني أن الكون متساوي الخواص - أي أن الفضاء يبدو متماثلاً في جميع الاتجاهات. إذا تم العثور على تباينات (شذوذ في بعض الملاحظات مثل عدسة الجاذبية أو إشعاع الخلفية الكونية الميكروي)، فهذا يشير إلى وجود "تحيز" أو "بنية" مخفية في الفضاء، وأن الكون ليس موحدًا تمامًا. تسمح خريطة التباين للعلماء باختبار النظريات حول أصل الكون، وتطوره، وخصائص المادة المظلمة والطاقة المظلمة.
تسمح خريطة التباين للعلماء باختبار النظريات حول أصل الكون، وتطوره، وخصائص المادة المظلمة والطاقة المظلمة.
لكن الملاحظات الأخيرة تشير إلى أنه قد تكون هناك شذوذات دقيقة - متباينة الخواص - على أكبر المقاييس الكونية. ويتضمن ذلك التناقضات في معدل توسع الكون، والأنماط غير العادية في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وغيرها من البيانات غير المفسرة. وتعتبر هذه النتائج مثيرة للاهتمام ولكنها ليست قاطعة بعد. ويحتاج العلماء إلى مزيد من البيانات المستقلة لاستبعاد أخطاء القياس. إذا تمكنت عدة طرق من اكتشاف نفس الأنماط، فقد يشير ذلك إلى تحول كبير في فهمنا للكون.
إقليدس يفحص الكون
يقدم بحث جديد طريقة مبتكرة لاختبار ما إذا كان الكون متساوي الخواص حقًا، أي أنه متماثل في جميع الاتجاهات. يعتمد نهجهم على بيانات من أدوات متطورة مثل إقليدس، وهو تلسكوب فضائي تم إطلاقه في عام 2023. بدأ إقليدس مؤخرًا في التقاط صور مفصلة للغاية للكون، والتي تتمتع بمزيج غير مسبوق من القوة والدقة والوضوح.
"لقد استكشفنا طريقة مختلفة للحد من التباين، والتي تنطوي على ما يسمى بالعدسة الجاذبية الضعيفة"، كما يقول آدم. تحدث العدسات الضعيفة عندما تتسبب المادة الموجودة بيننا وبين مجرة بعيدة في انحناء ضوء المجرة قليلاً، مما يؤدي إلى تغيير شكلها الظاهري. يمكن لهذا النوع المحدد من التشوه أن يكشف ما إذا كانت التباينات موجودة في الكون. في الواقع، يسمح تحليل بيانات العدسات الضعيفة للعلماء بفصل الإشارة إلى مكونين: قص الوضع E، الذي ينتج عن تشتت المادة في كون متساوي الخواص ومتجانس، وقص الوضع B، وهو ضعيف جدًا بشكل عام ولا ينبغي أن يظهر على نطاق واسع في كون متباين الخواص.
إن مجرد ملاحظة الأوضاع B على نطاق واسع لن يكون كافياً للتحقق من التباينات، لأن هذه الإشارات ضعيفة للغاية ويمكن أن تنتج عن أخطاء في القياس أو تأثيرات ثانوية. إذا كانت التباينات حقيقية، فسوف تؤثر على كلا الوضعين، E وB، بطريقة غير مستقلة، مما يؤدي إلى إنشاء ارتباط بين الإشارتين. فقط إذا كشفت البيانات من إقليدس عن وجود ارتباط كبير بين الوضعين E وB فإنها سوف تشير إلى توسع متباين الخواص للكون.
الخطوة التالية والعواقب المحتملة
في دراستهم، قام آدم وزملاؤه بمحاكاة تأثيرات التوسع غير المتجانس للكون باستخدام الكمبيوتر، وطوروا نموذجًا يصف كيف يمكن للانحرافات عن التباين المتجانس أن تغير إشارة العدسة الضعيفة. ثم قاموا بحساب الارتباط المتبادل لـ EB لإظهار أن إعادة البناء المتباين الخواص من شأنها أن تنتج ارتباطًا بين الإشارتين، وطبقوا نموذجهم على البيانات المستقبلية من إقليدس، وأظهروا أن هذه الملاحظات ستكون دقيقة بما يكفي لاكتشاف التباينات المحتملة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
أولاً، لقد سبق وأن علقت في الماضي على أن صورة الكون لا تبدو موحدة على أي حال... ولكن بافتراض أنها موحدة... فإننا لسبب ما لا نزال نتجاهل البيانات التي يجلبها علم الفيزياء الفلكية... مثل المادة المظلمة والطاقة المظلمة، والتي تشكل في الواقع 96 في المائة من الكون. ومن المعروف أن الكتلة تؤثر على حركة الضوء... وحتى ترددات الموجات... لا نملك ذلك، ولكننا في الحقيقة والواقع لا نملك أي معلومات. تجارب معملية.. كيف يتصرف الضوء في الفضاء مع طاقته الهائلة وكتلته. على مسافات كبيرة تصل إلى عشرات السنين الضوئية... حتى مسافة سنة ضوئية واحدة... لاحظ أن المسافة من الشمس إلى الأرض هي ثماني دقائق ضوئية...
نحن نفترض ببساطة أن الضوء سوف يستمر في التصرف بشكل متساوٍ في جميع أنحاء الفضاء...
لكن على سبيل المثال، يفترض العلم أنه بعد الانفجار كانت هناك حرارة هائلة ثم بردت الغازات، وهكذا.
وهكذا، من العدم، ظهر فجأة قانونان للفيزياء: الأول هو الحرارة أثناء الانفجار، والثاني هو التبريد...
أود أن أعرف كيف تم إنشاء حقيقة التبريد ... هل لأنه موجود اليوم فإن هذا القانون كان موجودًا دائمًا في الطبيعة ؟؟؟
ولكن لنفترض أن الأمر كذلك.. فمن المفهوم أنه بعد الانفجار كان هناك توسع للمادة، وليس المادة، للغاز، وليس الغاز، أي توسع في الفضاء لم يكن موجودًا ولكنه تم إنشاؤه فقط بواسطة التوسع.
مع كل هذه الافتراضات، اكتشفنا، وفقًا لفرضية الانفجار العظيم... أن هناك تأثيرًا للزمن والمسافة... وأن هناك تبريدًا...
فكيف يعرف العلماء أن الزمن، والمكان، والكتلة، والطاقة ليس لها تأثير على موجات الضوء، وسرعة الضوء، واتجاه حركته؟
هل حجم الكون المقاس هو الحجم الحقيقي... وهل البيانات التي تصلنا من مسافات بعيدة هي البيانات الصحيحة؟ هل من الممكن أن يتغير وسط الضوء وتردد جميع الموجات مع مرور الزمن وأن ما نقيسه هو فقط ما يصل إلينا وليس الشيء الحقيقي...
في رأيي، وفقًا للبيانات التي بحوزتي، وفقًا للتوراة المقدسة لإسرائيل
الجواب واضح بالفعل: الكون كروي. وهنا وهناك، سوف نجد انحرافات داخل هذا الترتيب للكون… ولكن هذا موضوع آخر.