هل يمكن للحرباء أن يبني مجرة؟ طبقًا لنماذج الكمبيوتر الجديدة ، نعم.
هذه ليست نكتة سريالية ، بل بالأحرى أثر المحاكاة الحديثة التي تهدف إلى شرح الأعمال الداخلية للطاقة المظلمة ، وهي قوة غامضة تقود كل شيء في الكون. النتائج ، التي نشرت في 8 يوليو في مجلة Nature Astronomy ، تدعم نموذجًا للطاقة المظلمة يعرف باسم نظرية الحرباء.
تم اكتشاف تلميحات عن الطاقة المظلمة لأول مرة في أواخر التسعينات ، عندما قام علماء الكونيات بقياس الضوء من المستعرات الأعظمية البعيدة وأدركوا أن النجوم كانت باهتة أكثر مما كان متوقعًا ، مما يشير إلى أن نسيج الزمكان لم يكن فقط يتوسع ، ولكنه يتسارع في توسعه. اقترح الفيزيائيون وجود قوة عملت في معارضة الجاذبية ، مما دفع الأشياء بعيدًا عن بعضها البعض ، بدلاً من تجميعها معًا.
قال باوجيو لي ، الفيزيائي الرياضي في جامعة دورهام في المملكة المتحدة ، لـ Live Science ، إن معظم الباحثين يشتركون في فكرة أن الطاقة المظلمة هي ما يعرف بالثابت الكوني ، وهو نوع من الطاقة المكبوتة في فراغ الفضاء نفسه. وقال "هذا النموذج البسيط يعمل بشكل جيد للغاية عمليًا ، وهو إضافة مباشرة للنموذج الكوني دون الحاجة إلى تعديل قانون الجاذبية".
وقال لي إن المشكلة تكمن في أن نظريات الفيزياء الرائدة تتنبأ بأن قيمة طاقة الفراغ يجب أن تكون أعلى بمقدار 120 مرة من الحجم الذي يلاحظه علماء الكون من القياسات الفعلية للطاقة المظلمة في الكون. لذا سعى الفيزيائيون للبحث عن تفسيرات بديلة ، بما في ذلك نظرية الحرباء.
تقترح النظرية قوة جديدة ، فوق الأربعة المعروفة بالفعل ، بوساطة جسيم يسمى جسيم الحرباء ، وفقًا لشرح في مجلة Sky and Telescope. ستعمل قوة الحرباء مثل الطاقة المظلمة ، وتقود المجرات في الكون. لكن وجود قوة خامسة غير متوقعة يأتي معضلة خاصة به - فكيف لم تر أدواتنا من قبل مثل هذا الجسيم؟
تقترح النظرية أن جزيئات الحرباء ، مثل الاسماء الزاحفة ، يمكن أن تمتزج في محيطها للتهرب من الكشف. وبدلاً من تغيير اللون ، تغير هذه الجسيمات الكتلة. في البيئات عالية الكثافة ، مثل تلك القريبة من الأرض ، لديهم كتلة عالية وبالتالي يصعب اكتشافها. هذا هو السبب في أننا لا نرى آثار جزيئات الحرباء على نظامنا الشمسي ، ولكن فقط على المقاييس الكونية الكبيرة للغاية ، حيث تكون المادة بشكل عام متناثرة ، وفقًا للنظرية.
من أجل اختبار نظرية الحرباء ، أجرى الباحثون محاكاة حاسوبية قوية ، حيث أداروا المادة المظلمة الافتراضية - وهي مادة غير معروفة حتى الآن تفوق إلى حد كبير المادة المرئية في الكون - مع القوى الأربع المعروفة بالإضافة إلى جزيئات الحرباء لإنشاء بنى سماوية مثل نظامنا الشمسي بحسب بيان.
لكن حتى الآن ، كانت قيود طاقة المعالجة تعني أن النماذج لا يمكن أن تشتمل على مادة عادية ومرئية ، مثل البروتونات والإلكترونات. استخدم لي وزملاؤه أجهزة الكمبيوتر العملاقة لتضمين الجسيمات العادية جنبًا إلى جنب مع كل شيء آخر وإنتاج هياكل على نطاق المجرة.
وقال لي "إن المحاكاة تظهر أن المجرات الواقعية ، مثل مجرتنا درب التبانة ، يمكن أن تتكون على الرغم من سلوك الجاذبية المعقد فيها".
وأضاف أن الفريق يأمل أن تكشف المزيد من النماذج عن طرق لتمييز النظرية عن الفرضيات الأخرى حول الطاقة المظلمة.
فهل تتحدى هذه الأفكار نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، كما تم الإبلاغ عنها على نطاق واسع؟
قال جيريمي ساكستين ، الفيزيائي في جامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا ، والذي لم يكن مشاركًا في العمل ، لـ Live Science: "التحدي كلمة قوية".
وأضاف أنه لاختبار النسبية العامة ، من المفيد امتلاك نظريات متنافسة ، ويمثل هذا البحث الجديد خطوة نحو وضع تنبؤات حول ما قد تراه هذه البدائل على المقاييس الكونية.
