آیا “کرم چاله ها” معمای بزرگ کیهان شناسی را حل می کنند؟

دانشمندان می گویند کرمچاله های میکروسکوپی می توانند باعث انبساط سریع جهان شوند. این کرم‌چاله‌های کوچک به دلیل اثرات کوانتومی ظریف دائماً از خلاء فضا بیرون می‌آیند.

به گزارش فرادید، مشاهدات نجومی متعدد نشان می دهد که جهان ما با سرعت بیشتری در حال انبساط است. با این حال، نظریه نسبیت عام انیشتین بیان می کند که اگر جهان فقط دارای انواع ذرات و تشعشعاتی باشد که ما می شناسیم، چنین رفتاری در ساختار فضا غیرممکن خواهد بود.

برای تطبیق مشاهدات انبساط جهان با این نظریه، دانشمندان این ایده را مطرح کرده اند که فضا مملو از موجودات مرموز است که در آزمایش های زمینی یا فضایی قابل شناسایی نیستند. این ماده مرموز که انرژی تاریک برهمکنش بسیار ضعیفی با انواع دیگر مواد و میدان ها دارد، بنابراین در حال حاضر هیچ اطلاعات موثقی در مورد ساختار یا منشا آن وجود ندارد.

در مطالعه‌ای که به تازگی در 5 آوریل در مجله Physical Review D منتشر شد، محققان یک نامزد جدید انرژی تاریک را پیشنهاد کردند: کرم‌چاله‌هایی به اندازه زیراتمی یا تونل‌های کوچک که بخش‌های مختلف فضا را به هم متصل می‌کنند.

به گفته نویسندگان، این کرم چاله ها به دلیل اثرات کوانتومی دائماً در خلاء فضا متولد شده و از بین می روند. این وضعیت شبیه به تشکیل ذرات در نزدیکی افق رویداد سیاهچاله ها است که منجر به این می شود. تشعشعات هاوکینگ این شبیه به ایجاد جفت الکترون-پوزیترون توسط یک میدان الکتریکی قوی است که به اصطلاح پدیده ای است. کار شوایگر.

با این حال، شکل‌گیری این کرم‌چاله‌ها تا حدودی با پدیده‌های دیگر متفاوت است، زیرا توصیف ریاضی آنها مستلزم در نظر گرفتن اثرات کوانتومی در گرانش است، که بسیار پیچیده‌تر و ضعیف‌تر شناخته شده است.

این مشکلات در محاسبه پدیده گرانش کوانتومی، نویسندگان را از تعیین دقیق نرخ تولد کرم چاله باز می داشت. با این حال، آنها از رویکردی به نام استفاده کردند گرانش کوانتومی اقلیدسینشان داد که اگر حدود 10 میلیارد کرم چاله به طور خود به خود در هر سانتی متر مکعب در ثانیه تشکیل شود، انرژی تولید شده توسط آنها برای توضیح نرخ انبساط کنونی مشاهده شده جهان کافی است.

Stylianos Silioux، یکی از نویسندگان این مطالعه، دانشجوی فارغ التحصیل در دانشگاه تسالی و رصدخانه ملی می گوید: «اگرچه نتیجه ما بر اساس گرانش کوانتومی اقلیدسی است… این احتمال وجود دارد که اصلاحات ما در مورد سایر نظریه های گرانش کوانتومی نیز اعمال شود. آتن گفت: Live Science.

علاوه بر این، تجزیه و تحلیل این تیم نشان داد که مدل انرژی تاریک آنها از نظر مشاهداتی حتی بهتر از پذیرفته‌شده‌ترین نظریه، معروف به مدل استاندارد کیهان شناسی این می گوید که انرژی تاریک دارای چگالی انرژی مستقل از زمان است.

سیلیوکس گفت: “طبق پیشنهاد ما، انرژی تاریک می تواند در طول زمان تغییر کند.” این یک مزیت بزرگ است زیرا مشاهدات جدید نشان داده است که سرعت انبساط جهان در زمان‌های اخیر با جهان اولیه متفاوت است.

مهم نیست که مدل محققان تا چه اندازه در توضیح خواص کلی انرژی تاریک موفق بوده است، اعتبار هر نظریه فیزیکی باید در برابر داده های تجربی آزمایش شود و این نظریه در حال حاضر آزمایش نشده است.

در آینده، افزایش دقت آزمایش‌ها و مشاهدات فضایی به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا نرخ انبساط کیهان را با جزئیات بیشتری تعیین کنند و سایر مظاهر قابل مشاهده انرژی تاریک را اندازه‌گیری کنند. این پیشرفت می‌تواند به محققان اجازه دهد تا آزمایش کنند که آیا مدل جدید انرژی تاریک ارائه شده درست است یا خیر.

در طول این مدت، نویسندگان قصد دارند تحلیل نظری خود را بیشتر بهبود بخشند. سیلیوکس گفت: “ما در حال حاضر روی مدلی کار می کنیم که سرعت تشکیل کرمچاله ها را محاسبه می کند.” این تحقیق امیدوارکننده به نظر می‌رسد و امیدواریم به زودی نتایج آن را منتشر کنیم.»