የዩኒቨርስ ሳይክሊክ ሞዴል፡ የቁስ አካል መበላሸት ያለማቋረጥ ይከሰታል

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

እ.ኤ.አ. በ 2000 ዎቹ መጀመሪያ ላይ ከፕሪንስተን ዩኒቨርሲቲ ሁለት የፊዚክስ ሊቃውንት የኮስሞሎጂ ሞዴል አቅርበዋል ፣ በዚህ መሠረት ቢግ ባንግ ልዩ ክስተት አይደለም ፣ ግን የጠፈር ጊዜ የነበረው አጽናፈ ሰማይ ከመወለዱ ከረጅም ጊዜ በፊት ነበር።

በሳይክሊካል ሞዴል, አጽናፈ ሰማይ ማለቂያ በሌለው ራስን የማቆየት ዑደት ውስጥ ያልፋል. እ.ኤ.አ. በ 1930 ዎቹ ውስጥ ፣ አልበርት አንስታይን አጽናፈ ሰማይ ማለቂያ የሌለው ትልቅ ባንግስ እና ትልቅ መጭመቂያ ዑደት ሊያጋጥመው ይችላል የሚለውን ሀሳብ አቀረበ። የአጽናፈ ዓለማችን መስፋፋት የቀደመው አጽናፈ ሰማይ ውድቀት ውጤት ሊሆን ይችላል። በዚህ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ, አጽናፈ ሰማይ ከቀድሞው ሞት እንደገና መወለዱን መናገር እንችላለን. እንደዚያ ከሆነ፣ እንግዲያው ቢግ ባንግ ልዩ ነገር አልነበረም፣ ማለቂያ በሌለው ቁጥር ከሌሎች መካከል አንድ ትንሽ ፍንዳታ ነው። ሳይክሊክ ቲዎሪ የግድ የቢግ ባንግ ንድፈ ሃሳብን አይተካም፤ ይልቁንም ሌሎች ጥያቄዎችን ለመመለስ ይሞክራል፡ ለምሳሌ ከቢግ ባንግ በፊት ምን ሆነ እና ለምን ቢግ ባንግ ወደ ፈጣን መስፋፋት አመራ?

ከአዲሱ የዩኒቨርስ ሳይክሊካል ሞዴሎች አንዱ በፖል ስታይንሃርት እና በኒል ቱሮክ በ2001 ቀርቦ ነበር። ስቴይንሃርት ይህንን ሞዴል የዩኒቨርስ ሳይክሊክ ሞዴል ተብሎ በሚጠራው መጣጥፍ ውስጥ ገልጿል። በ string ቲዎሪ ውስጥ፣ ገለፈት፣ ወይም "ብሬን" በበርካታ ልኬቶች ውስጥ ያለ ነገር ነው። እንደ ስታይንሃርድት እና ቱሮክ ገለጻ፣ የምናያቸው ሶስት የቦታ ልኬቶች ከእነዚህ ብሬኖች ጋር ይዛመዳሉ። ሁለት የ3-ል ብሬኖች በትይዩ ሊኖሩ ይችላሉ፣በተጨማሪ በተደበቀ ልኬት ይለያያሉ። እነዚህ ብሬኖች - እንደ ብረት ፕላስቲኮች ሊታሰቡ ይችላሉ - በዚህ ተጨማሪ መጠን ይንቀሳቀሳሉ እና እርስ በእርሳቸው ይጋጫሉ, ትልቁን ባንግ ይፈጥራሉ, ስለዚህም ዩኒቨርስ (እንደ እኛ). በሚጋጩበት ጊዜ ክስተቶች በመደበኛው የቢግ ባንግ ሞዴል ይገለጣሉ-ሙቅ ጉዳይ እና ጨረሮች ይፈጠራሉ ፣ ፈጣን የዋጋ ግሽበት ይከሰታል ፣ ከዚያ ሁሉም ነገር ይቀዘቅዛል - እና እንደ ጋላክሲዎች ፣ ኮከቦች እና ፕላኔቶች ያሉ መዋቅሮች ይፈጠራሉ። ሆኖም ስቴይንሃርድት እና ቱሮክ በነዚህ ብሬኖች መካከል ሁል ጊዜ አንዳንድ መስተጋብር እንዳለ ይከራከራሉ ፣ እነሱ ኢንተር-ብራን ብለው የሚጠሩት ፣ አንድ ላይ ይጎትቷቸዋል ፣ እንደገና እንዲጋጩ እና ቀጣዩን ቢግ ባንግ እንዲፈጥሩ ያደርጋቸዋል።

የስታይንሃርድት እና የቱሮክ ሞዴል ግን አንዳንድ የBig Bang ሞዴል ግምቶችን ይፈታተናል። ለምሳሌ እንደነሱ አባባል ቢግ ባንግ የቦታና የጊዜ መጀመሪያ ሳይሆን ከቀደመው የዝግመተ ለውጥ ምዕራፍ የተሸጋገረ ነበር። ስለ ቢግ ባንግ ሞዴል ከተነጋገርን, ይህ ክስተት የጠፈር እና የጊዜ አፋጣኝ ጅምር እንደሆነ ይናገራል. በተጨማሪም በዚህ የፍጥነት ብሬኖች ዑደት ውስጥ የአጽናፈ ዓለሙን መጠነ-ሰፊ መዋቅር በጨመቀ ደረጃ መወሰን አለበት-ይህም ከመጋጨታቸው በፊት እና ቀጣዩ ቢግ ባንግ ከመከሰቱ በፊት ነው። እንደ ቢግ ባንግ ንድፈ ሀሳብ፣ የአጽናፈ ሰማይ መጠነ ሰፊ መዋቅር የሚወሰነው ከፍንዳታው በኋላ ብዙም ሳይቆይ በተፈጠረው ፈጣን መስፋፋት (የዋጋ ግሽበት) ወቅት ነው። ከዚህም በላይ የቢግ ባንግ ሞዴል አጽናፈ ሰማይ ለምን ያህል ጊዜ እንደሚቆይ አይተነብይም, እና በ Steinhardt ሞዴል የእያንዳንዱ ዑደት ቆይታ ወደ አንድ ትሪሊዮን አመታት ነው.

ስለ ዩኒቨርስ የሳይክል ሞዴል ጥሩው ነገር እንደ ቢግ ባንግ ሞዴል ሳይሆን የኮስሞሎጂ ቋሚ ተብሎ የሚጠራውን ማብራራት ይችላል። የዚህ ቋሚ መጠን በቀጥታ ከተፋጠነ የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ጋር የተያያዘ ነው፡ ለምን ቦታ በፍጥነት እየሰፋ እንደሆነ ያብራራል። እንደ ምልከታዎች, የኮስሞሎጂ ቋሚ ዋጋ በጣም ትንሽ ነው.እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ፣ ዋጋው በመደበኛው ቢግ ባንግ ቲዎሪ ከተተነበየው 120 ትዕዛዞች ያነሰ ነው ተብሎ ይታመን ነበር። ይህ በምልከታ እና በቲዎሪ መካከል ያለው ልዩነት በዘመናዊው የኮስሞሎጂ ውስጥ ትልቅ ችግር ሆኖ ቆይቷል። ይሁን እንጂ ብዙም ሳይቆይ በዩኒቨርስ መስፋፋት ላይ አዳዲስ መረጃዎች ተገኝተዋል, በዚህ መሠረት ቀደም ሲል ከታሰበው በላይ በፍጥነት እየሰፋ ነው. ቀደም ሲል የተገኘውን መረጃ አዲስ ምልከታ እና ማረጋገጫ (ወይም ውድቅ ለማድረግ) ለመጠበቅ ይቀራል።

እ.ኤ.አ. በ1979 የኖቤል ተሸላሚ የሆነው ስቲቨን ዌይንበርግ የአንትሮፖኒክ መርሆ ተብሎ የሚጠራውን ሞዴል በመመልከት እና በመተንበይ መካከል ያለውን ልዩነት ለማስረዳት ይሞክራል። እሱ እንደሚለው, የኮስሞሎጂ ቋሚ ዋጋ በዘፈቀደ እና በተለያዩ የአጽናፈ ሰማይ ክፍሎች ውስጥ ይለያያል. በዚህ ዋጋ ብቻ ኮከቦች ፣ፕላኔቶች እና ህይወት ማዳበር ስለሚችሉ የዚህን ቋሚ ትንሽ እሴት በምንመለከትበት እንደዚህ ባለ ያልተለመደ ቦታ ውስጥ መኖራችን ሊያስደንቀን አይገባም። አንዳንድ የፊዚክስ ሊቃውንት ግን ይህ ዋጋ በሌሎች ክልሎች በሚታይ ዩኒቨርስ ውስጥ የተለየ መሆኑን የሚያሳይ ማስረጃ ባለመኖሩ በዚህ ማብራሪያ አልረኩም።

ተመሳሳይ ሞዴል በአሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ ላሪ አቦት በ1980ዎቹ ተዘጋጅቷል። ሆኖም ፣ በእሱ ሞዴል ፣ የኮስሞሎጂ ቋሚ ወደ ዝቅተኛ እሴቶች መቀነስ በጣም ረጅም ስለነበር በእንደዚህ ያለ ጊዜ ውስጥ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያሉ ሁሉም ጉዳዮች በቦታ ውስጥ ይበተናሉ ፣ በእውነቱ ባዶ ይተዋል ። እንደ ስቴይንሃርድት እና ቱሮክ የአጽናፈ ሰማይ ሳይክሊካል ሞዴል ፣ የኮስሞሎጂ ቋሚ እሴት በጣም ትንሽ የሆነበት ምክንያት በመጀመሪያ በጣም ትልቅ ነበር ፣ ግን ከጊዜ በኋላ በእያንዳንዱ አዲስ ዑደት እየቀነሰ ይሄዳል። በሌላ አነጋገር በእያንዳንዱ ትልቅ ፍንዳታ, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው የቁስ እና የጨረር መጠን "ዜሮ" ነው, ነገር ግን የኮስሞሎጂ ቋሚ አይደለም. በብዙ ዑደቶች ውስጥ, ዋጋው ቀንሷል, እና ዛሬ በትክክል ይህንን እሴት (5, 98 x 10-10 J / m3) እናስተውላለን.

በቃለ ምልልሱ ላይ ኒል ቱሮክ ስለ እሱ እና ስለ ስቴይንሃርትት የሳይክል ዩኒቨርስ ሞዴል እንደሚከተለው ተናግሯል፡-

“Superstring theory እና M-theory (የእኛ ምርጥ ጥምር የኳንተም ስበት ንድፈ ሐሳቦች) አጽናፈ ሰማይ በትልቁ ባንግ ውስጥ እንዲያልፍ የሚያስችል ዘዴ አቅርበናል። ነገር ግን ግምታችን ሙሉ በሙሉ ወጥነት ያለው መሆኑን ለመረዳት ተጨማሪ የንድፈ ሃሳብ ስራ ያስፈልጋል።

የሳይንስ ሊቃውንት በቴክኖሎጂ እድገት ይህንን ንድፈ ሐሳብ ከሌሎች ጋር ለመፈተሽ እድሉ እንደሚኖር ተስፋ ያደርጋሉ. ስለዚህ፣ በመደበኛው የኮስሞሎጂ ሞዴል (ΛCDM) መሠረት፣ የዋጋ ግሽበት ተብሎ የሚታወቀው ወቅት ከ Big Bang በኋላ ብዙም ሳይቆይ ዓለሙን በስበት ሞገዶች ሞላው። እ.ኤ.አ. በ 2015 የስበት ሞገድ ምልክት ተመዝግቧል ፣ ቅርጹ የሁለት ጥቁር ጉድጓዶች ውህደት (GW150914) አጠቃላይ አንፃራዊነት ትንበያ ጋር ተመሳሳይ ነው። እ.ኤ.አ. በ 2017 የፊዚክስ ሊቃውንት ኪፕ ቶርን ፣ ራይነር ዌይስ እና ባሪ ባሪሽ ለዚህ ግኝት የኖቤል ሽልማት ተሰጥቷቸዋል። እንዲሁም በመቀጠል፣ የሁለት የኒውትሮን ከዋክብት (GW170817) ውህደት ከተከሰተበት ሁኔታ የሚመነጭ የስበት ሞገዶች ተመዝግበዋል። ይሁን እንጂ ከጠፈር የዋጋ ግሽበት የተነሳ የስበት ሞገዶች ገና አልተመዘገቡም። ከዚህም በላይ ስቴይንሃርድት እና ቱሮክ ሞዴላቸው ትክክል ከሆነ እንዲህ ያሉ የስበት ሞገዶች "ለመታወቅ" በጣም ትንሽ እንደሚሆኑ ያስተውላሉ.