آیا تا به حال به آسمان شب خیره شدهاید و به این پرسش نهایی فکر کردهاید: همه چیز چگونه آغاز شد؟ سرآغاز جهان ما معمایی است که قرنها بشریت را مجذوب خود کرده است. اکنون، یک مطالعه پیشگامانه از تیمی از پژوهشگران در اسپانیا و ایتالیا که در مجله Physical Review Research منتشر شده، دیدگاه جدیدی ارائه میدهد که میتواند درک ما از آفرینش کیهانی را از نو شکل دهد.
دهها سال است که نظریه «تورم کیهانی» اصلیترین توضیح برای لحظات اولیه جهان بوده است. این ایده بیان میکند که در کسری بسیار کوچک از ثانیه پس از بیگ بنگ، جهان یک انبساط نمایی و فوقالعاده سریع را تجربه کرده است. اگرچه تورم بسیاری از ویژگیهای مشاهدهشده کیهان ما را با موفقیت توضیح میدهد، اما به چندین متغیر و شرایطی که هنوز مشاهده نشدهاند، متکی است.
با این حال، این پژوهش جدید یک جایگزین سادهتر و ظریفتر را پیشنهاد میکند. دانشمندان با استفاده از شبیهسازیهای کامپیوتری پیچیده، نشان میدهند که یک پدیده تثبیتشده از نسبیت عام—امواج گرانشی—ممکن است معمار اصلی جهان بوده باشد. مدل آنها نشان میدهد که این امواج اولیه در تار و پود فضا-زمان، که در یک چارچوب ریاضیاتی به نام «فضای دوسیتر» عمل میکنند، برای کاشتن بذر شبکه عظیم کیهانی کهکشانها، ستارگان و سیاراتی که امروز میبینیم، کافی بودهاند.
دکتر رائول خیمنز، یکی از نویسندگان این مطالعه، بر نقطه قوت این مدل تأکید میکند: «آنچه این پیشنهاد را هیجانانگیز میکند، سادگی و قابلیت تأیید آن است. ما عناصر گمانهپردازانه اضافه نمیکنیم، بلکه نشان میدههیم که گرانش و مکانیک کوانتومی ممکن است برای توضیح چگونگی شکلگیری ساختار کیهان کافی باشند.» این رویکرد، تولد جهان را بر پایه فیزیکی که میتوانیم مشاهده و آزمایش کنیم، استوار میسازد.
خود امواج گرانشی تاریخچهای طولانی دارند. آنها که برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم مفهومسازی شدند، در سال ۱۹۱۶ توسط آلبرت اینشتین به طور مشهور در نظریه نسبیت عام او گنجانده شدند. با این حال، وجود آنها برای یک قرن کاملاً نظری باقی ماند. از آنجا که این امواج توسط رویدادهای فاجعهبار مانند برخورد سیاهچالهها تولید میشوند و تا زمانی که به ما میرسند بسیار ضعیف هستند، آشکارسازی آنها نیازمند دقتی فوقالعاده بود. سرانجام در سال ۲۰۱۵ بود که رصدخانه امواج گرانشی با تداخلسنج لیزری (LIGO) اولین آشکارسازی تاریخی را انجام داد و راهی کاملاً جدید برای مشاهده جهان گشود.
این نظریه جدید از همین امواج کیهانی که اکنون تأیید شدهاند برای توضیح سرآغاز ما استفاده میکند. این یک یادآوری عمیق است، همانطور که کارل سیگن بزرگ گفت: «کیهان در درون ماست. ما از غبار ستارگان ساخته شدهایم.» شاید با درک نقش بنیادین گرانش، ما به نوعی در حال شناخت بهتر خودمان هستیم. این مطالعه فقط یک نظریه دیگر نیست؛ بلکه دعوتی قانعکننده برای نگریستن به آغاز جهان از دریچهای جدید است، دریچهای که ممکن است سادهتر و عمیقتر از آنچه تصور میکردیم باشد.
منبع: Physical Review Research