آیا کهکشان‌های بدون ماده تاریک می‌توانند به ما بگویند که جهان چگونه پایان می‌یابد؟

منتشر شده در thenextweb به تاریخ ۸ دسامبر ۲۰۲۱
لینک منبع Can galaxies without dark matter tell us how the universe ends?

اگر در دنیایی با ثبات زندگی می‌کنید که به سرعت در حال گسترش است تا از وسعت خودش حمایت کند، دستتان را بالا ببرید. زمینی‌های نه چندان سریع

در جلو: همه درباره بیگ‌بنگ شنیده‌اند. و خوانندگان قدیمی Neural مطمئناً با Big Rip آشنا هستند. اما خیلی وقت پیش بود که درباره Big Crunch صحبت می‌کردیم.

این رویداد فرضی آخرین اقدام جهان ما خواهد بود. این دقیقا نقطه مقابل Big Bang خواهد بود.

جهان ما به خودی خود سقوط خواهد کرد تا اینکه به یک نقطه منحصر به فرد بی‌نهایت کوچک تبدیل شود-یک نقطه که شامل هر چیزی که تا به حال بوده‌است خواهد بود.

پیشینه: دنیای اخترفیزیک در حال حاضر به دنبال کشف اخیر کهکشان دیگری است که ظاهراً حاوی ماده تاریک کم یا بدون ماده تاریک است.

این بسیار شبیه به بریدن یک سیب است و متوجه می شوید که به جای تفاله خوشمزه و آبدار آن، حاوی… خوب، هیچ است.

معنی چندانی ندارد چون ما انتظار داریم که «چیزی» در داخل سیب وجود داشته باشد تا به حفظ فرم فیزیکی آن کمک کند. حتی هوا هم چیزی خواهد بود. یافتن هیچ چیز در ذهن نمی‌گنجد.

چنین کشفی ما را مجبور می‌کرد که در فیزیک سیب‌ها تجدید نظر کنیم، درست مانند کاری که آقای اسحاق نیوتن در تابستان سال ۱۶۶۶ انجام داد.

پیشینه بیشتر: بیگ کرانچ البته فقط نظری است. اما کشف اخیر این کهکشان‌های «بدون ماده تاریک» می‌تواند به این ایده اعتبار ببخشد.

این به این خاطر است که بسیاری از دانشمندان بر این باورند که انرژی تاریک و ماده تاریک اکثریت جهان را تشکیل می‌دهند.

ما معتقدیم که جهان ما از لحظه‌ای که انفجار بزرگ اتفاق افتاد شروع به گسترش کرد و از آن زمان تا کنون متوقف نشده است. و ما معتقدیم که این گسترش با انرژی تاریک تغذیه می‌شود.

ماده تاریک (نظری) به شدت با انرژی تاریک کار می‌کند. باور بر این است که این نیرویی است که فضا را در کنار هم نگه می‌دارد.

کمی پیچیده‌تر از همه است، اما بخش مهم این است که ما فقط می‌توانیم این نیروها را به طور غیر مستقیم مشاهده کنیم. به همین دلیل است که آن‌ها را «تاریک» می‌نامند، ما نمی‌توانیم در واقع آن‌ها را ببینیم، اما شبیه‌سازی‌های فیزیک نجومی کار نمی‌کنند، مگر اینکه آن‌ها را حساب کنیم.

چگونه همه چیز تمام می‌شود: بدیهی است، اگر کل جهان یک‌بار دیگر به یک تکینگی کاهش می‌یافت، همانطور که دانشمندان باور دارند که آن درست قبل از انفجار بزرگ بود، همه چیز در آن دوباره مرتب می‌شد. نمی‌توانیم بگوییم که «ویران می‌شود» زیرا همه آن‌ها هنوز وجود دارند، فقط بی‌نهایت کوچک خواهند بود.

این خیلی بهتر از این است که بگویی هیچ چیز زنده‌ای از بیگ‌کرانچ جان سالم به در نمی‌برد. و فقدان ماده تاریک در کهکشان‌های قابل‌مشاهده می‌تواند دلیل اصلی نگرانی باشد.

این به این دلیل است که همانطور که پل ساتر اخترفیزیکدان در مقاله‌ای که اوایل امروز منتشر شد نوشت، اینکه آیا خود جهان واقعاً «پایدار» است یا خیر، همچنان یک سؤال باز است.

یک جهان ناپایدار یا حتی «عمدتا پایدار» می‌تواند به طور بالقوه برای آینده ساکنان آن فاجعه‌بار باشد. این ممکن است ربطی به این واقعیت داشته باشد که جهان از آنتروپی متنفر است.

طبق گفته شاتر:

گسترش آشکار حوزه‌های کوانتومی جهان کمی نگران‌کننده است. اگر چه می‌تواند به این معنی باشد که جهان می‌تواند برای میلیاردها، حتی تریلیون‌ها سال‌ بدون هیچ مشکلی باقی بماند، همچنین می‌تواند به این معنی باشد که جهان در حال حاضر شروع به تغییر کرده‌است.

این به نظر نوعی تصحیح خطا در یک سطح اساسی جهانی است. فرضیات پوچ چنین تحولی می‌تواند کاملا دنیوی باشد و مشاهدات ما از جهان را تقریبا بدون تغییر بگذارد. با این حال، آن‌ها همچنین معتقدند که این می‌تواند فیزیک زیربنایی جهان را به حدی تغییر دهد که شیمی و اتم آنطور که ما می‌فهمیم دیگر به درستی عمل نکنند.

برداشت سریع: عدم وجود ماده تاریک در کهکشان‌های نزدیک دلیل نگرانی است چون در حال حاضر ما نمی‌توانیم توضیح دهیم که چرا وجود ندارد. همانند پالپ داخل یک سیب، ما انتظار داریم که ماده تاریک داخل یک کهکشان را وقتی که از تکنولوژی برای نفوذ به پوست بیرونی آن استفاده می‌کنیم، ببینیم.

در نهایت، این ممکن است هیچ باشد. علم دشوار است و گاهی اوقات پاسخ به سوالات هیجان‌انگیز بزرگ خسته‌کننده است. شاید ماده تاریک آنجا باشد و ما فقط به دنبال آن نیستیم.

اما دانشمندان متقاعد شده‌اند که این کار را درست انجام داده‌اند، حداقل به اندازه هر مشاهده دیگری در مورد کهکشان‌های دور دست. و اگر آن‌ها در مورد ماده تاریک گم شده درست می‌گویند، ممکن است «بی‌ثباتی» کیهان مشکل بزرگی باشد.

اگر بیگ‌کرانچ در نهایت اتفاق بیفتد، باید لحظه‌ای وجود داشته باشد که انبساط جهان از تکینگی اولیه خود به یک کاهش دوباره به سمت یک نقطه بی‌نهایت کوچک تبدیل شود.

این فرآیند ممکن است از قبل آغاز شده باشد.

براساس مقاله شاتر:

تنها چیزی که لازم است یک تکان کوچک در جهت اشتباه است، در قسمتی تصادفی از جهان، جایی که هیگز از هم می‌پاشد و میدان‌های کوانتومی زیرین پیکربندی جدید و پایدارتری پیدا می‌کنند. آن منطقه از جهان «جدید» سپس به سمت بیرون با سرعت نور از طریق جهان «قدیمی» منتشر می‌شود.

شاتر لزوما به ایده بیگ‌کرانچ اشاره نمی‌کند، اما ایده‌هایی که آن‌ها ارائه می‌دهند، خود به احتمال چنین پایانی برای جهان ما می‌افزایند.

بیگ‌کرانچ، یا رویداد دیگری که جهان را تغییر می‌دهد، ممکن است در حال حاضر اتفاق بیفتد. و ما هیچ راهی برای دانستن اینکه اثرات آن چه زمانی به گردن ما در کیهان می‌رسد نداریم. این می‌تواند تریلیون‌ها سال از حالا یا قبل از اینکه خواندن این جمله را تمام کنید باشد.

وای! خوشحالم که همه ما هنوز اینجا هستیم.

خبر خوب این است که اگر کیهان بتواند یک بار از بیگ بنگ به بیگ کرانچ برود، کاملاً قابل قبول به نظر می‌رسد که فرض کنیم می‌تواند دوباره این کار را انجام دهد. بنابراین، اگر همه ما در یک لحظه بمیریم، می‌توانیم با این واقعیت آرامش داشته باشیم که گرد و غبار ستاره‌ای که از آن ساخته شده‌ایم می‌تواند پس از انفجار بزرگ بعدی که دوباره کیهان را با موجودات ستاره‌ای پر می‌کند، بار دیگر به روشنی بسوزد.

شاید کل جهان ما فقط یک کریستال زمان باشد که در داخل یک کامپیوتر کوانتومی غول پیکر منبسط و منقبض می‌شود.

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات علمی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.