نموذجنا للكون معيب للغاية، ما لم يكن الفضاء في الواقع سائلًا لزجًا، حسبما يشير بحث جديد

كشفت الملاحظات الأخيرة أن فهمنا للكون معيب، ولكن قد يكون ذلك بسبب أن الكون “أكثر لزوجة” مما افترضنا، حسبما يقترح بحث جديد.

في ورقة كانت تم نشره على خادم الطباعة المسبقة arXiv ولكن لم يتم مراجعة النظراء، محمد غلام خواجه خانويشير الباحث في المعهد الهندي للتكنولوجيا إلى أن الفضاء قد يمتلك خاصية تسمى اللزوجة السائبة.

اللزوجة هي مقياس لمدى مقاومة السائل للتدفق أو تغيير الشكل – مثل الفرق بين صب الماء مقابل العسل. في هذه الحالة، نحن نتحدث عن اللزوجة الكلية للفراغ نفسه، وهي مقاومة شبحية تحدث عندما يتوسع الفضاء.

مشكلة مستمرة

تقليديا، استخدم العلماء نموذجا بسيطا لوصف الكون. في هذا النموذج، المعروف باسم Lambda-CDM، الطاقة المظلمة – القوة الغامضة المسؤولة عن التوسع المتسارع للكون – هي خلفية ثابتة وغير متغيرة تعرف باسم الثابت الكوني.

ومع ذلك، فإن البيانات الصادرة عن أداة تحليل الطاقة المظلمة الطيفية (DESI)، والتي تم تركيبها على تلسكوب Mayall في مرصد Kitt Peak الوطني في أريزونا، صدرت العام الماضي. ألمح إلى أن شيئًا ما قد يكون خاطئًا بشكل أساسي في فهمنا للطاقة المظلمة. أظهرت الملاحظات الجديدة عدم تطابق طفيف بين نظرياتنا القياسية والمعدل الفعلي المرصود الذي تنطلق به المجرات بعيدًا عنا.

لتفسير هذا التناقض، اقترح خان نموذجًا يشتمل على “الفونونات” المكانية. في فيزياء الحالة الصلبة، الفونونات هي في الأساس اهتزازات جماعية للذرات في البلورة. لكن خان طبق هذه الفكرة على نسيج الفضاء نفسه. واقترح أن هذه الاهتزازات الطولية، والتي من شأنها أن تكون بمثابة موجات صوتية للفراغ، يمكن أن تكون مسؤولة عن التأثير اللزج الذي أدى إلى إبطاء توسع الكون بما يكفي لمطابقة ما نراه في السماء.

ومن خلال التعامل مع الكون باعتباره سائلًا لزجًا، فإن هذا النموذج يشكل عائقًا أمام التوسع الكوني. مع تمدد الفضاء، تتحرك هذه الفونونات المكانية، مما يخلق ضغطًا يعارض الدفع نحو الخارج. في الواقع، تُظهر الدراسة أن هذا النموذج البسيط القائم على البيانات يناسب بيانات DESI بدقة كبيرة، مما قد يحل بعض المشاكل الناجمة عن الثابت الكوني القياسي.

ولكن ينبغي لنا أن نسير بخفة، فهذا مجرد تخمين. ستكون الطاقة المظلمة اللزجة بمثابة تحول أساسي في كيفية رؤيتنا لفراغ الفضاء، ولا تزال البيانات الصعبة من DESI قيد التحليل من قبل المجتمع العلمي. نحن لسنا متأكدين بعد ما إذا كانت هذه اللزوجة هي خاصية أساسية للطبيعة أم مجرد قطعة أثرية بطيئة لقياساتنا الحالية.

إذًا، إلى أين نتجه من هنا؟ العقد القادم من البيانات من مهمات مثل تلسكوب إقليدس الفضائي وستكون المراقبة المستمرة من قبل DESI هي الاختبار النهائي. نحن بحاجة إلى المزيد من الملاحظات لمعرفة ما إذا كانت هذه الاهتزازات الشبحية هي التي تحكم الكون حقًا، أو ما إذا كان الفضاء سلسًا كما كنا نعتقد سابقًا.