نظریه نسبیت عام اینشتین در بزرگ‌ترین مقیاس ممكن ثابت شد

نظریه نسبیت عام اینشتین در بزرگ‌ترین مقیاس ممكن ثابت شدنجوم و فضاعلمیشنبه ۳ آذر ۱۴۰۳ - ۲۲:۳۰مطالعه 3 دقیقهمریم صفدریتبلیغاتمشاهده همه ویدئو‌هاتبلیغاتتبلیغاتتجزیه‌و‌تحلیلی از میلیون‌ها كهكشان نشان می‌دهد نحوه تكامل و تجمع آن‌ها در طول میلیاردها سال با پیش‌بینی‌های آلبرت اینشتین سازگار است .

تبلیغاتاز زمانی كه اینشتین بیش از یك قرن پیش نظریه گرانش خود را ارائه كرد، پژوهشگران همواره در تلاش بوده‌اند تا موقعیت‌هایی را پیدا كنند كه این نظریه با آن‌ها سازگار نباشد. اما به‌گفته‌ی مصطفی اسحاق بواسحاقی از دانشگاه تگزاس در دالاس، قبلا آزمایشی در مقیاس بزرگ‌ترین فاصله‌های موجود در جهان انجام نشده بود .

او و همكارانش از داده‌های ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریك (DESI) در آریزونا برای انجام چنین آزمایشی استفاده كردند.جزئیات ساختار كیهانی و نحوه تغییر آن در طول زمان، آزمایشی قدرتمند برای سنجش میزان درك ما از گرانش است، زیرا این نیرو همان عاملی بود كه كهكشان‌ها را در زمان تكامل آن‌ها از نوسانات كوچك در توزیع ماده در ابتدای جهان، شكل داد .

در جریان بارش شهابی ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریك  از تلسكوپ نیكولاس یو میال درحال رصد آسمان استابزار طیف‌سنجی انرژی تاریك تاكنون داده‌هایی را درباره نحوه تجمع حدود شش میلیون كهكشان در طول ۱۱ میلیارد سال گذشته جمع‌آوری كرده است .

اسحاق بواسحاقی و همكارانش این داده‌ها را با نتایج چندین بررسی بزرگ دیگر ازجمله نقشه‌برداری از تابش‌های ریزموج زمینه كیهانی و ابرنواخترها تركیب كردند. آن‌ها سپس داده‌ها را با پیش‌بینی‌های نظریه‌ای در زمینه گرانش مقایسه كردند كه هم ایده‌های اینشتین و هم نظریه‌های معاصر درمورد گرانش را در برمی‌گرفت .

پژوهشگران هیچ گونه انحرافی از گرانش اینشتین پیدا نكردند. اسحاق بواسحاقی می‌گوید با وجود برخی از عدم قطعیت‌ها در اندازه‌گیری‌ها، هنوز شواهدی قوی وجود ندارد كه نشان دهد ایده‌هایی كه از نظریه اینشتین فاصله دارند، وضعیت جهان را دقیق‌تر توصیف می‌كنند .

ایتامار آلالی از دانشگاه براون آمریكا می‌گوید درحالی‌كه نسبیت عام در آزمایش‌های بسیار دقیق در آزمایشگاه‌ها ثابت شده است، مهم است بتوانیم آن را در تمام مقیاس‌ها ازجمله كل كیهان آزمایش كنیم. در این صورت قادر هستیم این احتمال را رد كنیم كه پیش‌بینی‌های  اینشتین فقط برای اجسامی با اندازه‌ی خاص صدق می‌كند .

ناتالی پالنكه دلابرویل از آزمایشگاه ملی لارنس بركلی در كالیفرنیا می‌گوید تجزیه‌و‌تحلیل جدید همچنین سرنخ‌هایی درباره این موضوع ارائه می‌دهد كه چگونه انرژی تاریك كه تصور می‌شود مسئول شتاب‌گرفتن انبساط كیهان است، در چارچوب نظریه‌های گرانش جای می‌گیرد .

طبق توضیحات پالنكه دلابرویل، اولین معادلات نسبیت عام اینشتین شامل یك ثابت كیهانی بود (نوعی نیروی ضدگرانش كه همان نقش انرژی تاریك را ایفا می‌كرد)، اما نتایج پیشین ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریك نشان داده است انرژی تاریك ثابت نیست و این انرژی ممكن است با پیرتر شدن كیهان تغییر كرده باشد .

بیشتر بخوانیدكیهان‌شناسی در لبه تغییر؟ درك دانشمندان از انرژی تاریك ممكن است به‌كلی اشتباه باشد31 فروردین 03مطالعه '6ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریك تا چندین سال دیگر به جمع‌آوری داده ادامه خواهد داد و درنهایت موقعیت و ویژگی‌های ۴۰ میلیون كهكشان را ثبت خواهد كرد .

به‌گفته‌ی دانشمندان، همگی این داده‌ها نحوه تركیب صحیح نسبیت عام و نظریه‌های انرژی تاریك را مشخص خواهد كرد.در تجزیه‌وتحلیل جدید فقط از یك سال از داده‌های DESI استفاده شده است، اما در مارس ۲۰۲۵ همین گروه پژوهشی نتایج حاصل از سه سال نخست مشاهدات این ابزار را منتشر خواهند كرد .

آلالی انتظار دارد این نتایج در چندین جنبه مهم مانند شناسایی تغییرات در ثابت هابل كه معیاری از سرعت انبساط كیهان است، تعیین دقیق‌تر جرم ذرات مرموزی به نام نوترینوها و حتی جستجوی عناصر كیهانی جدید مانند «تابش تاریك» اثرگذار باشد .