الفيزيائيون يحددون "الطاقة المظلمة" ويصححون خطأ آينشتاين الأكبر

اختلف العلماء على قيمة "نموذج الكون الثابت"، الذي وضعه آينشتاين في عام 1917، حيث اعتقد الأخير أن الثابت كوني له قيمة إيجابية إلى معادلاته في النسبية العامة، حيث الكون ساكن وثابت لا يتمدد ولا ينكمش ولانهائي زمانيا ولكن محدود مكانيا.

قدم لوكاس لومبريزر، أستاذ مساعد في الفيزياء النظرية بجامعة جنيف في سويسرا ، طريقة جديدة لتقييم معادلات ألبرت أينشتاين للجاذبية للعثور على قيمة الثابت الكوني الذي يتطابق مع قيمته المرصودة 

بدأت قصة الثابت الكوني منذ أكثر من قرن عندما قدم آينشتاين مجموعة من المعادلات، المعروفة الآن باسم معادلات آينشتاين للمجال، والتي أصبحت أساسا لنظرية النسبية العامة. وتشرح المعادلات كيف تعطف المادة والطاقة نسيج المكان والزمان لتكوين قوة الجاذبية. في ذلك الوقت اتفق كل من آينشتاين وعلماء الفلك على أن حجم الكون كان ثابتًا وأن المساحة الكلية بين المجرات لم تتغير. ومع ذلك عندما طبق آينشتاين النسبية العامة على الكون ككل، توقعت نظريته كونًا غير مستقر يتوسع أو ينكمش. ولإجبار الكون على أن يكون ثابتًا، استخدم آينشتاين نموذج الثابت الكوني.

بعد مرور قرن تقريبا اكتشف فيزيائي آخر، إدوين هابل، أن عالمنا ليس جامداً، لكنه يتوسع. أظهر الضوء الصادر عن المجرات البعيدة أنهم كانوا جميعًا يبتعدون عن بعضهم البعض. أقنع هذا الاستنتاج آينشتاين بالتخلي عن الثابت الكوني من معادلاته لأنه لم يعد من الضروري شرح الكون المتوسع. يقول علماء الفيزياء إن آينشتاين اعترف فيما بعد أن إدخاله الثابت الكوني ربما كان خطأه الأكبر.

وفي عام 1998 وجد العلماء أن الكون لا يتسع فحسب بل أنه يتسع ويتسارع، حيث تم رصد المجرات وهي تتسارع بالابتعاد عن بعضها البعض كما لو كانت هناك قوة مجهولة تتغلب على الجاذبية وتدفع تلك المجرات بعيدًا. أطلق الفيزيائيون على هذه الظاهرة الغامضة "طاقة مظلمة"، لأن طبيعتها الحقيقية لا تزال لغزا.

ولسخرية القدر، أعاد الفيزيائيون نموذج الثابت الكوني لآينشتاين مرة أخرى لحساب هذه الطاقة المظلمة، باستخدام المقياس الجديد "ΩΛ -omega lambda" الذي يعكس جزء الكون المكون من المادة المظلمة، وجد العلماء، أن الطاقة المظلمة تشكل 74٪ من الكون، هذا الرقم يعادل قيمة 68.5 ٪ حسب حسابات أخرى.

لحساب الطاقة المظلمة أضاف الفيزيائي لومبريزر معادلة إضافية إلى معادلات آينشتاين للمجال وركز انتباهه على ثابت الجاذبية الذي استخدم لأول مرة في قانون الجذب العام لإسحاق نيوتن.

يصف ثابت الجاذبية الذي يعد جزء من معادلات آينشتاين حجم قوة الجاذبية بين الكائنات ويعتبر أحد الثوابت الأساسية في الفيزياء، على الرغم من أن هذا الثابت كان يعتقد سابقًا أنه لا يمكن تغييره منذ بداية الكون، وجد لومبريزر خلاف ذلك.

وبذلك كانت معادلة لومبريزر الإضافية هي ربط نموذج الثابت الكوني بمجموع المادة في الزمان والمكان. بعد حساب كتلة كل المجرات والنجوم والمادة المظلمة في الكون، تمكن الأستاذ من حل تلك المعادلة، وبالنتيجة حصل على قيمة جديدة للثابت الكوني.



لا توجد تعليقات


اترك تعليق

لن نظهر بريدك الالكتروني - الحقول (*) مطلوبة *