پایان اجتناب‌ناپذیر کیهان!/ تاریخ «برخورد بزرگ» چه زمانی خواهد بود؟

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - سرنوشت نهایی کیهان مدت‌هاست که انسان‌ها را مجذوب خود کرده و این سوال کیهانی دانشمندان و فیلسوفان را به طور یکسان گیج کرده است.

اکنون، یک مطالعه جدید توسط تیمی از فیزیکدانان دانشگاه کرنل و دانشگاه شانگهای جیائو تونگ، دیدگاه جدید و هیجان‌انگیزی را ارائه می‌دهد که ممکن است پاسخی شگفت‌انگیز و قطعی به این سوال وجودی داشته باشد.

دانشمندان داده‌های دقیق جمع‌آوری‌شده از چندین بررسی نجومی پیشرفته، از جمله بررسی انرژی تاریک و ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک، را تجزیه و تحلیل کردند تا یک مدل نظری را توسعه دهند که نشان می‌دهد کیهان سرنوشت اجتناب‌ناپذیر خود را در رویدادی که آنها آن را «برخورد بزرگ» می‌نامند، تقریباً ۳۳.۳ میلیارد سال دیگر تجربه خواهد کرد. با توجه به اینکه تخمین زده می‌شود کیهان در حال حاضر ۱۳.۸ میلیارد سال قدمت دارد، این بدان معناست که ما حدود ۲۰ میلیارد سال دیگر تا پایان دراماتیک آن زمان داریم.

این یافته‌ها نشان‌دهنده یک چالش اساسی برای مدل کیهان‌شناسی غالب است که فرض می‌کند کیهان به طور نامحدود به انبساط خود ادامه خواهد داد. در عوض، مدل جدید سناریوی چشمگیرتری را پیشنهاد می‌دهد که در آن جهان ابتدا در حدود ۷ میلیارد سال به حداکثر انبساط خود می‌رسد، سپس انقباض تدریجی را آغاز می‌کند که با گذشت زمان شتاب می‌گیرد تا اینکه در یک فروپاشی جهانی به پایان می‌رسد و تمام ماده و انرژی موجود در جهان را به یک نقطه بی‌نهایت کوچک، درست همانطور که آغاز شده بود، بازمی‌گرداند.

این مدل انقلابی مبتنی بر درک جدیدی از ماهیت انرژی تاریک است، نیروی مرموزی که حدود ۷۰٪ از محتوای جهان را تشکیل می‌دهد و سرنوشت آن را کنترل می‌کند. در حالی که قبلاً تصور می‌شد انرژی تاریک به عنوان یک نیروی ثابت که جهان را به سمت انبساط ابدی سوق می‌دهد، عمل می‌کند، داده‌های اخیر نشان می‌دهد که ممکن است در واقع یک نیروی پویا و در حال تغییر باشد.

تیم تحقیقاتی یک مدل نظری را بر اساس فرض وجود ذرات فوق سبک به نام آکسیون‌ها، همراه با آنچه به عنوان ثابت کیهانی منفی شناخته می‌شود، توسعه دادند. این سناریو را می‌توان به یک کش لاستیکی غول‌پیکر تشبیه کرد: جهان در ابتدا با کشیده شدن کش، منبسط می‌شود، اما با رسیدن انبساط به حد مشخصی، نیرو‌های گرانش و ثابت کیهانی منفی شروع به تسلط می‌کنند و باعث می‌شوند همه چیز در یک فروپاشی وحشتناک به نقطه شروع خود بازگردد.

جزئیات این مدل نشان می‌دهد که جهان به انبساط خود ادامه خواهد داد، اما با سرعتی که به تدریج کاهش می‌یابد، تا زمانی که به حداکثر اندازه خود، که تخمین زده می‌شود حدود ۶۹٪ بزرگتر از اندازه فعلی آن باشد، برسد.

پس از این نقطه بحرانی، مرحله‌ای از انقباض آغاز می‌شود که با گذشت زمان شتاب می‌گیرد و در لحظات پایانی وجود جهان به فروپاشی سریع و کامل منجر می‌شود.

با این حال، دانشمندان هشدار می‌دهند که این پیش‌بینی‌ها بدون عدم قطعیت قابل توجهی نیستند. مدل فعلی به دلیل داده‌های مشاهداتی محدود موجود در حال حاضر، از حاشیه خطای زیادی رنج می‌برد. ایده ثابت کیهان‌شناسی منفی، که سنگ بنای این نظریه است، همچنان فرضیه‌ای است که نیاز به تأیید علمی بیشتر دارد و نظریه‌های جایگزین، از جمله سناریوی انبساط ابدی، هنوز در جامعه علمی از اعتبار برخوردارند.

آنچه این مطالعه را بسیار مهم می‌کند، صرفاً پیش‌بینی آن از زمان پایان جهان نیست، بلکه امکان آزمایش علمی این فرضیه در آینده نزدیک است.

با به‌کارگیری چندین پروژه بزرگ نجومی در سال‌های آینده، مانند تلسکوپ‌های فضایی پیشرفته و ابزار‌های رصد نجومی مدرن، دانشمندان قادر خواهند بود اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری از رفتار انرژی تاریک به دست آورند که ممکن است آنها را قادر به تأیید، اصلاح یا حتی رد قطعی سناریوی بیگ بنگ کند.

مهم است بدانیم که این «شمارش معکوس کیهانی» ۲۰ میلیارد ساله هیچ تهدید فوری برای حیات روی زمین یا آینده بشریت ایجاد نمی‌کند. برای درک بهتر این موضوع، تاریخ حیات پیچیده در سیاره ما، از ظهور اولین موجودات چند سلولی تا به امروز، تنها ۶۰۰ میلیون سال طول کشیده است. بیست میلیارد سال نشان‌دهنده یک بازه زمانی وسیع است که بسیار فراتر از هرگونه تصوری است. تا این زمان، خورشید ما مدت‌ها پیش سوخته و کهکشان ما با کهکشان همسایه آندرومدا برخورد کرده و ادغام شده است - همه اینها مدت‌ها قبل از هرگونه فروپاشی کیهانی بالقوه رخ داده است.

منبع: Science Alert