حال دانشمندان مرکز اخترفیزیک هاروارد روش جدیدی را برای پاسخ به این سوالات ارائه کرده اند. در این روش از نوسانات ذرات سنگین به عنوان سنجهای برای ثبت گذر زمان در کیهان نخستین استفاده می شود.
تحقیق جدید ذرات سنگین نوسان کننده را به عنوان “ساعت های” (سنجه زمان) تولید شده در کیهان اولیه پیشنهاد می کند.
اینکه جهان چگونه آغاز شد؟ و یا قبل از انفجار بزرگ چه چیزی بود؟ از جمله سوالاتی هستند که از زمان پی بردن کیهان شناسان به انبساط عالم مطرح شدند. اما از آنجایی که آغاز کیهان از دید حتی قدرتمندترین تلسکوپه ای ما نیز مخفی است، پاسخ به این پرسش ها همچنان غیر ممکن است.
امروزه چندین نظریه برای توجیه انبساط عالم وجود دارد، که از این میان، نظریه تورم به طور گسترده مورد قبول است. طبق این تئوری، عالم در کسری از ثانیه به صورت نمایی گسترده شده است. با این حال تعدادی از نظریه های جایگزین هم هستند که یک برخورد شدید را عامل ایجاد انفجار بزرگ میدانند. اما کدام یک از این نظریه ها مطابق با واقع هستند؟رمز کار، انجام اندازه گیری هایی است که بتوان بین این دو نظریه تمایز قائل شد.
یکی از منابع امیدوار کننده برای پاسخ به پرسشهای مربوط به شروع عالم، وجود تابشی به نام «تابش پس زمینه کیهانی» یا همان (CMB) است. این تابش در واقع درخشندگی باقیماده از انفجار بزرگ است که در کل فضا نفوذ کرده است.
در ابتدا این درخشش کاملا صاف و یکنواخت به نظر میرسید، اما بررسی های دقیق تر مقدار اندکی تفاوت در نقاط مختلف این درخشش ثبت کرد. این تفاوتها حاصل بی‌ثباتی‌های کوانتومی هستند که در تولد کیهان حضور داشتند و با انبساط عالم دچار کشیدگی شده اند. چنین به نظر میرسد که روزنه تشخیص تفاوت بین نظریه های ارائه شده، جستجو در تابش پس زمینه کیهانی برای یافت امواج گرانشی احتمالی هستند که از کیهان نخستین بر جای مانده است.
زینگانگ چن از مرکز علوم اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین (CFA) و دانشگاه تگزاس گفت: «ما یک رویکرد جدید ارائه میدهیم که اجازه آشکار کردن مستقیم تاریخچه تکاملی جهان نخستین توسط سیگنالهای اخترفیزیکی را به ما میدهد.»
کوئتر زینگانگ چن استادیار فیزیک از دانشگاه تگزاس در دالاس و محقق مهمان در مرکز علوم اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین.
با اینکه مطالعات تئوری و عملی، سرنخهای مفیدی درباره تغییرات فضایی کیهان اولیه به دست میدهد، اما این مطالعات فاقد عنصر کلیدی «زمان» هستند. بدون در نظر گرفتن گذر زمان، تاریخچه تکاملی کیهان نخستین هرگز نمی تواند به روشنی مشخص شود. درست مثل اینکه ندانیم یک فیلم در کدام جهت در جریان است، رو به جلو یا عقب!
این تحقیق ساعتها را در نظر میگیرد که میتوان با استفاده از آنها، گذر زمان هنگام تولد کیهان را محاسبه و در اندازه گیری ها وارد کرد. این ساعتها به شکل ذرات سنگینی هستند که محصول پیش بینی شده «نظریه همه چیز» اند، نظریهای که مکانیک کوانتوم و نسبیت عام را متحد میکند. این ساعتها «ساعتهای استاندارد اولیه» نامیده می شوند.
ذرات سنگین زیراتمی معرفی شده، مثل آونگ رفتار میکنند. آنها نوسانات جهانی و استانداردی رو به جلو و عقب انجام میدهند. این ذرات همچنین میتوانند بدون اینکه ضربه محرکی به آنها وارد شود، نوسانات کوانتومی انجام دهند. این نوسانات یا تکانهای کوانتومی مثل تیک‌تاکهای ساعت عمل میکنند که در واقع جهت جریان فیلم کیهانی ما را مشخص میکند. با استفاده از این ساعتها شرایط لازم برای وقوع انفجار بزرگ قابل درک خواهد بود.
منبع:علمنا
No tags for this post.