در جهان کنونی، هر حجم به اندازه کافی بزرگ از فضا حاوی ماده است. به طور متوسط، چگالی ماده در طول زمان در نتیجه انبساط کیهانی رقیق میشود. با رقیق شدن ماده و تابش، این پرسش مطرح میشود که آیا ما توسط فضایی واقعاً خالی و تاریک احاطه خواهیم شد؟
پاسخ منفی است. به نظر میرسد هر حجمی از فضا در جهان کنونی با مادهای یکنواخت به نام «انرژی تاریک» پر شده است. این ماده دارای فشار منفی است که تقریباً برابر با منفی چگالی انرژی آن است — همانطور که برای یک ثابت کیهانی انتظار میرود — مادهای که هرگز رقیق نمیشود و در نهایت بر بودجه جرمی کیهان تسلط مییابد، زیرا ماده و تابش منبسط میشوند. من گفتم «تقریباً»، زیرا دادههای اخیر از بررسی طیفسنج انرژی تاریک (DESI) (همانطور که اینجا خلاصه شده است) نشان میدهد که انرژی تاریک ممکن است در طول زمان کیهانی در حال تکامل باشد، با نسبت فشار به چگالی انرژی کمی متفاوت از مقدار ۱- که برای یک ثابت کیهانی انتظار میرود. تا آنجا که میدانیم، فشار تاریک در فضا یکنواخت است و بنابراین هیچ نیروی خالصی بر اجسام غوطهور در آن اعمال نمیکند، به جز گرانش.
بر اساس نسبیت عام اینشتین، یک ماده کیهانی یکنواخت گرانش را از طریق چگالی انرژی به علاوه سه برابر فشار ایجاد میکند. با توجه به اینکه فشار تقریباً منفی چگالی انرژی است، این بدان معناست که انرژی تاریک گرانش دافعهای ایجاد میکند، با علامتی مخالف گرانش جاذبهای که توسط ماده و تابش ایجاد میشود. این گرانش دافعهای باعث انبساط شتابدار کیهانی میشود، نه کندشونده، زیرا انرژی تاریک ۷۰٪ از بودجه جرمی جهان کنونی را حمل میکند و در آینده سهم بیشتری خواهد داشت، زیرا ماده با انبساط کیهانی بیشتر رقیق میشود. DESI تکامل نرخ انبساط کیهانی را اندازهگیری میکند تا ویژگیهای بنیادی انرژی تاریک را مشخص کند.
آیا میتوانیم از انرژی تاریک برای کاربردهای عملی استفاده کنیم؟
متأسفانه، چگالی انرژی تاریک حدود ۰.۶ ژول بر کیلومتر مکعب است. استخراج تمام انرژی تاریک از حجم یک شهر میتواند یک لامپ مینیاتوری ۱ وات را برای کسری از ثانیه روشن کند. ناگفته نماند که سوخت انرژی تاریک — اگرچه در همه جا فراوان است — برای نیروی محرکه بینستارهای یا بینکهکشانی کافی نیست.
در مورد پیامدهای معنوی چطور؟
آینده کیهانی ما، به اصطلاح «پایان زمان» (آخرتشناسی) در متون دینی و فلسفی، احتمالاً توسط انرژی تاریک شکل خواهد گرفت. آیا انبساط شتابدار کیهانی با افزایش سن جهان به ضریب ده یا صد ادامه خواهد یافت؟
ما نمیدانیم. آخرین نتایج DESI این پرسش را بیپاسخ میگذارد.
تداوم شتاب کیهانی پیامدهای الهیاتی چشمگیری خواهد داشت. ادامه انبساط شتابدار به این معنی است که همه کهکشانها در فواصل کیهانی فراتر از گروه محلی کهکشان راه شیری و آندرومدا، در نهایت با سرعتی بیشتر از نور از ما جدا خواهند شد. در آن صورت، زمانی که جهان ده برابر پیرتر شود، ما در یک حباب کیهانی از خلأ تنها خواهیم ماند. در چنین شرایطی، مناسب است که همه ساکنان راه شیری که به خلأ کیهانی اطراف مینگرند نتیجه بگیرند: «ما تنها هستیم!»
این نشانه تکبر یا خوشبینی آرزومندانه نخواهد بود اگر کلیساها در سراسر کهکشان اعلام کنند که ادغام آینده راه شیری و آندرومدا (که من در مقالهام با تی. جی. کاکس آن را میلکومدا نامیدم اینجا) مرکز جهانِ غیر از آن خالی است. صدها میلیارد سال بعد، روحانیون واتیکان ممکن است به این نتیجه برسند که به طور عطف به ماسبق همیشه درست میگفتند، با وجود دیدگاه موقتی که تاریخ اولیه کیهان ارائه کرد، زمانی که ما این توهم را داشتیم که در مکان مرکزی و منحصربهفردی قرار نداریم. در این چشمانداز کیهانی متأخر، مه گیجکننده در نهایت برطرف شد.
من شک دارم که محققان DESI امروز به طور کامل پیامدهای مذهبی بلندمدت تحقیقات علمی خود را درک کنند.
درباره نویسنده
آوی لوب رئیس شورای مشورتی علمی UAP برای کاخ سفید، پنتاگون، افبیآی و آژانسهای اطلاعاتی، مدیر پروژه گالیله، مدیر مؤسس ابتکار سیاهچاله دانشگاه هاروارد، مدیر سابق مؤسسه نظریه و محاسبات در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان، و رئیس سابق بخش نجوم دانشگاه هاروارد (۲۰۱۱–۲۰۲۰) است. او عضو سابق شورای مشاوران رئیسجمهور در زمینه علم و فناوری و رئیس سابق هیئت فیزیک و نجوم آکادمیهای ملی است. او نویسنده پرفروش کتاب «فرازمینی:نخستین نشانه حیات هوشمند فراتر از زمین» و مؤلف کتاب درسی «زندگی در کیهان» است که هر دو در سال ۲۰۲۱ منتشر شدند. نسخه شومیز کتاب جدید او با عنوان «بینستارهای» در اوت ۲۰۲۴ منتشر شد.
وبسایت حرفهای: