«انرژی خلأ»

ایده اصلی مقاله این است که شاید «شکل پنهان» یا توپولوژی جهان بتواند این معما را توضیح دهد.

دانشمندان بررسی کرده‌اند که اگر ساختار عمیق فضا-زمان ویژگی‌های هندسی خاصی داشته باشد، ممکن است مقدار انرژی خلأ به‌طور طبیعی محدود شود و جهان بتواند به شکل امروزی وجود داشته باشد.جهان ظاهری فراتر از تصور ما دارد

ماجرا از «ثابت کیهان‌شناسی» اینشتین شروع می‌شود؛ عددی که میزان انرژی موجود در فضای خالی را توصیف می‌کند.

طبق نظریه میدان‌های کوانتومی، فضای خالی اصلاً خالی نیست و پر از ذرات مجازی است که مدام ظاهر و ناپدید می‌شوند. مشکل اینجاست که محاسبات می‌گویند انرژی این خلأ باید تقریباً بی‌نهایت باشد، اما مشاهدات نجومی نشان می‌دهند مقدار واقعی آن بسیار کوچک است. اگر آن مقدار واقعاً بی‌نهایت بود، جهان آن‌قدر سریع منبسط می‌شد که هیچ ستاره، کهکشان یا سیاره‌ای شکل نمی‌گرفت.

در این پژوهش، فیزیکدان‌ها سراغ نظریه‌ای به نام «Chern-Simons-Kodama» رفته‌اند؛ مدلی از گرانش کوانتومی که تلاش می‌کند مکانیک کوانتومی و نسبیت عام را به هم وصل کند. آن‌ها متوجه شباهت‌های ریاضی جالبی بین ساختار جهان و پدیده‌های توپولوژیکی در فیزیک ماده چگال شده‌اند؛ مخصوصاً اثری به نام «اثر هال کوانتومی».

ایده کلی این است که شاید خودِ هندسه و توپولوژی جهان، مقدار انرژی خلأ را «تنظیم» کند؛ یعنی به‌جای اینکه عددی بی‌نهایت باشد، ساختار پنهان فضا آن را محدود کند. اگر این ایده درست باشد، می‌تواند قدم مهمی برای حل مشکل قدیمی «گرانش کوانتومی» و توضیح انبساط شتاب‌دار جهان باشد.

به زبان ساده:

دانشمندان احتمال می‌دهند راز بزرگ انرژی تاریک و انبساط جهان شاید نه در ذرات جدید، بلکه در «شکل عمیق و پنهان خودِ جهان» مخفی شده باشد.

#نجوم #کیهان #فضا #علم