محققان ظاهراً بالاخره اولین شواهد نظریه ریسمان را مشاهده کردند

مدتی قبل گزارش‌های «ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک» (DESI) نشان داد انرژی تاریک درحال تکامل است و دارد ضعیف می‌شود. محققان در پژوهش جدیدی می‌گویند ممکن است این اتفاق اولین شواهد رصدی و واقعی نظریه ریسمان باشد.

از سال 1998 و کشف اولین شواهد رصدی که دانشمندان متوجه شدند انبساط کیهان درحال شتاب‌گرفتن است، انرژی تاریک در بیشتر نظریه‌های پیشرو کیهان‌شناسی نقش برجسته‌ای داشته است. نظریه ریسمان که ریشه‌های نظری آن به اواخر دهه 1960 بازمی‌گردد، یکی از این تئوری‌هاست. البته بسیاری از دانشمندان این نظریه را مرده می‌دانند یا حداقل می‌گویند نبض حیات آن مشخص نیست. اکنون به گزارش Live Science، داده‌های جدید ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) که برای ثبت بررسی‌های طیف‌سنجی از کهکشان‌های دور طراحی شده، شواهد دلگرم‌کننده‌ای ارائه کرده است که می‌تواند پشتوانه‌ای برای نظریه‌پردازان ریسمان باشد.

شواهد واقعی برای اثبات نظریه ریسمان

دانشمندان ویرجینیا تک، دانشگاه ایالتی نیویورک (SUNY) و دانشگاه ویتواترزرند (Witwatersrand) در آفریقای جنوبی در پیش‌نویس مقاله خود استدلال می‌کنند مشاهدات اخیر DESI، مبنی‌بر اینکه انرژی تاریک با گذشت زمان ضعیف می‌شود، می‌تواند برخی از اولین شواهد مستقیم رصدی نظریه ریسمان را ارائه دهد.

این محققان در پژوهش خود که هنوز هم‌تاداوری نشده، می‌گویند: «باتوجه‌به پروپوزال ما درباره منشأ انرژی تاریک از هندسه فضا-زمان دوگانه، آخرین یافته‌های DESI ممکن است به درک جدیدی از فضازمان کوانتومی در زمینه گرانش کوانتومی اشاره کند.»

برخلاف مدل استاندارد که ذرات را نقطه‌مانند توصیف می‌کنند، نظریه ریسمان –همان‌طور که از نامش پیداست– این ذرات را رشته‌های مرتعش یک‌بعدی می‌داند که ارتعاشات آنها رفتار و کیفیت ذرات را دیکته می‌کند. پس از کشف DESI، نظریه‌پردازان ریسمان به این موضوع علاقه‌مند شدند؛ زیرا این یافته‌های جدید با بسیاری از پیش‌بینی‌های نظریه ریسمان به‌خوبی مطابقت دارد.

طبق مدل استاندارد ذرات بنیادی، اگر انرژی تاریک صرفاً انرژی خلأ باشد، چگالی آن باید طی زمان ثابت بماند اما داده‌های DESI نشان می‌دهد نرخ شتاب ثابت نیست اما طی زمان کاهش می‌یابد، چیزی که مدل استاندارد پیش‌بینی نمی‌کند. از سویی، مدل جدید محققان نه‌فقط چگالی انرژی تاریکی را به‌ دست آورده که دقیقاً با داده‌های مشاهداتی نیز مطابقت دارد، همچنین به‌درستی پیش‌بینی کرده این انرژی باید طی زمان کاهش یابد و با یافته‌های DESI همسوست.

علاوه‌براین، محققان در پژوهش جدید خود می‌گویند انرژی تاریک تحت‌تأثیر 2 نوع طول کاملاً متفاوت قرار می‌گیرد: طول پلانک که حدود 10-33 سانتی‌متر است و طول کیهان که میلیاردها سال نوری وسعت دارد. چنین ارتباطی بین کوچک‌ترین و بزرگ‌ترین مقیاس در کیهان در فیزیک بسیار غیرمعمول است و نشان می‌دهد انرژی تاریک عمیقاً با ماهیت کوانتومی خود فضا-زمان گره خورده است.

درکل، اگرچه توضیح محققان درباره انبساط پرشتاب کیهان دستاورد نظری قابل‌توجهی است، برای تأیید مدل آنها به آزمایش‌های تجربی مستقل نیاز است و به همین منظور ناسا آماده‌ پرتاب تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن در سال 2027 می‌شود. محققان امیدوارند با چنین ابزارهای جدیدی پاسخی برای مسائل قدیمی کیهان‌شناختی پیدا کنند یا مجال طرح‌ سؤالاتی که تاکنون به ذهن کسی خطور نکرده، ایجاد شود.