گروهی از پژوهشگران اروپایی با ارائه مدلی نوین، تئوریها دیرینه درباره آغاز جهان و نظریه بیگ بنگ را زیر سؤال بردهاند.
به گزارش تکناک، این محققان از اسپانیا و ایتالیا با انتشار مطالعهای در مجله Physical Review Research نشان دادهاند که امواج گرانشی میتوانند نقشی اساسی در شکلگیری جهان داشته باشند؛ موضوعی که میتواند جایگزینی برای نظریه تورم کیهانی باشد.
بر اساس نظریه تورم، جهان در کسری از ثانیه پس از تولد خود بهطور ناگهانی و بسیار سریع گسترش یافت. این نظریه برای دههها بهعنوان توضیحی پذیرفته شده مطرح بوده، اما همچنان بهدلیل پیچیدگی و نیاز به هماهنگی عوامل متعدد مورد بحث و تردید است. تیم پژوهشی با اجرای مجموعهای از شبیهسازیهای رایانهای، مدلی متفاوت ارائه کرده است که بر پایه امواج گرانشی بنا شده است.
این امواج، که نخستین بار در اوایل قرن بیستم مطرح و سپس توسط آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام بهعنوان موجهایی در بافت فضا-زمان معرفی شدند، امروز بار دیگر در مرکز توجه قرار گرفتهاند. پژوهشگران بر این باورند که همین امواج میتوانند منشأ شکلگیری همه چیز باشند؛ از کهکشانها و ستارهها گرفته تا سیارهها و حتی حیات. آنها این فرضیه را در چارچوب فضای De Sitter مطرح میکنند؛ مدلی ریاضی که نام خود را از Willem De Sitter، ریاضیدان هلندی همکار اینشتین، گرفته است.
دکتر Raúl Jiménez از مؤسسه ICREA اسپانیا در اینباره میگوید: «دههها تلاش کردیم لحظات آغازین جهان را با مدلهایی توضیح دهیم که مبتنی بر عناصر مشاهدهنشده بودند. آنچه این پیشنهاد را متمایز میکند، سادگی و قابلیت آزمون آن است. ما نشان دادهایم که گرانش و مکانیک کوانتومی بهتنهایی میتوانند برای توضیح شکلگیری ساختار کیهان کافی باشند».
نظریه جدید که توسط پژوهشگرانی از اسپانیا و ایتالیا در تاریخ ۸ ژوئیه ۲۰۲۵ میلادی در مجله Physical Review Research منتشر شد، بیان میکند که امواج گرانشی – پدیدهای که نخستین بار در سالهای ۱۸۹۳ و ۱۹۰۵ مطرح شد و سپس آلبرت اینشتین در سال ۱۹۱۶ در چارچوب نسبیت عام آن را بهعنوان موجهایی در فضا-زمان توضیح داد – میتوانند مسئول اصلی شکلگیری جهان باشند.
در این نظریه، برخلاف مدل تورم کیهانی (Inflation Theory) که میگوید جهان در کسری از ثانیه پس از بیگ بنگ بهطور ناگهانی و سریع گسترش یافت، فرض میشود که امواج گرانشی از همان ابتدا نقش محرک را ایفا کردهاند. این امواج نهتنها میتوانند پیدایش ساختارهای بزرگ مقیاس مانند کهکشانها و ستارهها را توضیح دهند، بلکه حتی امکان شکلگیری سیارهها و حیات را نیز در بر میگیرند.
پژوهشگران این مدل را در چارچوب ریاضی De Sitter Space قرار دادهاند؛ فضایی که نام خود را از ریاضیدان هلندی Willem De Sitter گرفته و او در دهه ۱۹۲۰ میلادی همراه با آلبرت اینشتین برای درک ساختار کیهان از آن استفاده کرده بود.
به بیان ساده، این نظریه میگوید نیازی به افزودن ذرات یا فرضیات ناشناخته برای توضیح آغاز جهان نیست.ترکیب گرانش و مکانیک کوانتومی بهتنهایی میتواند آغاز و تکامل جهان را توضیح دهد.امواج گرانشی همان نیروی محرکهای هستند که پس از تولد کیهان، مسیر تحول آن را تعیین کردهاند.
با وجود منابع گوناگون تولیدکننده امواج گرانشی – از ابرنواخترها تا سیاهچالهها – شناسایی این امواج به دلیل ضعف و ظرافتشان بسیار دشوار است. نخستین آشکارسازی قطعی آنها تا سپتامبر ۲۰۱۵ به طول انجامید، زمانی که رصدخانه LIGO در ایالتهای واشنگتن و لوئیزیانا موفق به ثبت آن شد.
پرسش درباره منشأ جهان همچنان یکی از اسرار بزرگ علم است. نظریه بیگ بنگ سالها بهعنوان نقطه آغاز کیهان مطرح بوده، اما همواره این پرسش باقی مانده که پیش از آن چه رخ داده است. این مطالعه تازه تلاش میکند با ارائه جایگزینی سادهتر و قابل آزمایش، گامی در جهت روشنتر کردن این معما بردارد.
به گفته کارشناسان، اهمیت این تحقیق در آن است که بدون افزودن فرضیات حدسی، تنها با استفاده از دو اصل بنیادی فیزیک یعنی گرانش و مکانیک کوانتومی، توضیحی برای چگونگی پیدایش جهان ارائه میدهد. همین موضوع باعث شده این مدل تازه در جامعه علمی بازتاب گستردهای داشته باشد.
کارل سیگن، اخترفیزیکدان نامدار، زمانی گفته بود: «کیهان در درون ماست. ما از ماده ستارهای ساخته شدهایم و راهی هستیم برای آنکه جهان خود را بشناسد». شاید این مطالعه نیز گامی کوچک در همین مسیر باشد؛ تلاشی برای درک بهتر خود کیهان و شناخت لحظات نخستین آن.
منبع این پژوهش مقالهای با عنوان «Inflation without an inflaton» نوشته Daniele Bertacca، Raul Jimenez، Sabino Matarrese و Angelo Ricciardone است که در هشتم ژوئیه ۲۰۲۵ منتشر شده است.
