کنکاشی در صحت و سقم علمی نظریه "انفجار بزرک" و آغاز کیهان (2)

کنکاشی در صحت و سقم علمی نظریه "انفجار بزرک" و آغاز کیهان (2) # لندن، خبرگزاری جمهوری اسلامی 31/02/83 خارجی.علمی.کهکشان. فیزیکدانان دوره کوتاه تورم کیهان را به انرژی پتانسیل ذخیره شده در یک میدان کوانتومی جدید موسوم به میدان تورمی نسبت می دهند که در زمانی بسیار کوتاه یعنی 10 به توان منهای 35 ثانیه (بعد از انفجار بزرک ) پدیدار شده است. انرژی پتانسیل برخلاف انرژی جنبشی یا جرم در حال سکون موجب بروز جاذبه نمی شود بلکه نوعی نیروی دافعه بوجود می آورد. به این ترتیب ظهور این نیروی دافعه بر شتاب دور شدن اجزا کیهان که در نتیجه انفجار بزرک اولیه بوجود آمده بود اضافه کرد. نظریه تورم کیهان در سال 1981 پیشنهاد شد و به پرسشهای بسیاری پاسخ داد اما برخی پرسش های اساسی را نیز به همراه خود مطرح کرد. از جمله آن که تورم دقیقا چیست و چه چیز انرژی پتانسیل اولیه آن را فراهم آورده است. راه حل دیگری که برای مساله پیشنهاد شد و به اندازه راه اول شهرت پیدا نکرد آن بود که نقطه تکینگی و انفجار بزرک (بینک بنک ) اولیه نقطه آغاز زمان نبوده و پیش از آن زمانی زیادی بر اجزای کیهان سپری شده و این اجزا فرصت کافی داشته اند تا خود را هماهنک کنند. این رویکرد موجب شد که محققان مجددا مفروضاتی را که در پس نظریه انفجار بزرک قرار داشت مورد وارسی قرار دهند. یکی از این مفروضات این نکته است که نظریه نسبیت اینشتاین در همه شرایط همواره صادق است، اما این مدعا محل تامل است زیرا در نقطه ای نزدیک به وقوع تکینگی شرایط کوانتومی دست بالا را پیدا می کند در حالی که در مدلهای استاندارد نظریه نسبیت به این شرایط توجهی نشده است. برای رفع این نقیصه می باید روایت تازه ای از نظریه نسبیت پیشنهاد شود که با نظریه کوانتومی گرانش یا جاذبه سازگار باشد. تلاش برای ارائه چنین روایتی از زمان خود اینشتاین تاکنون ذهن فیزیکدانان را به خود مشغول داشته است. یک روش برای دستیابی به این هدف عبارت است از نظریه موسوم به کوانتوم گرانشی حلقه ای. فیزیکدانان موافق این رهیافت، نظریه نسبیت را دست نخورده نگاه می دارند و می کوشند رویه اعمال نظریه کوانتومی را در مورد آن تغییر دهند. طرفداران این رهیافت با این روش به موفقیت های بزرگی دست یافته اند اما شیوه آنها هنوز به اندازه کافی انقلابی به شمار نمی آید. به یک اعتبار روش این فیزیکدانان شبیه روش فیزیکدانانی است که در سال 1934 و پس از آن که انریکو فرمی نظریه مربوط به نیروی موسوم به هسته ای ضعیف را پیشنهاد کرد کوشیدند با ارائه روشهای محاسباتی روایتی کوانتومی از نظریه فرمی ارائه دهند. اما همه این تلاشها با شکست مواجه شد تا انکه در دهه 1960 چند فیزیکدان از جمله عبدالسلام فیزیکدان پاکستانی موفق شدند نظریه تازه ای موسوم به نیروی الکترو - ضعیف ارائه دهند که ترکیبی از دو نیروی الکترومغناطیس و نیروی هسته ای ضعیف بود و با این رهیافت تازه مشکل نظریه انریکو فرمی را برطرف سازند. روش دومی که فیزیکدانان در دهه های اخیر برای حل مشکل کیهان در مراحل اولیه شکل گیری آن و برای تلفیق دو نظریه کوانتوم گرانشی و نسبیت پیشنهاد کرده اند نظریه ریسمانهاست. نظریه ریسمانها نخستین بار در سال 1968 برای توضیح شرایط درون ذرات تشکیل دهنده هسته اتم یعنی روتون ها و نوترون ها ارائه شد اما به واسطه آن که با مشکلاتی اساسی مواجه شد کنار گذارده شد. فیزیکدانان در عوض به سراغ نظریه دیگری موسوم به الکتروکرومودینامیک رفتند که با استفاده از ذراتی موسوم به کوارک توضیح داده می شد. نکته جالب در این میان آن بود که کوارکها در درون پروتونها و نوترونها به گونه ای رفتار می کردند که گویی با ریسمانهایی به یکدیگر متصل شده اند سالها بعد بود که دانشمندان متوجه شدند نظریه اول ریسمان ها در واقع در صدد بوده که همین نحوه رفتار را توضیح دهد. به این ترتیب در سالهای بعد مجددا توجه فیزیکدانان به نظریه ریسمانها به عنوان نظریه ای که می تواند دو نظریه نسبیت و کوانتوم را با یکدیگر آشتی دهد جلب شد. ادامه دارد... علمی. /70