تقترح نظرية التضخم أن الكون خضع لفترة من التوسع الأسي مباشرة بعد الانفجار العظيم. لكن فريقًا من الباحثين وجدوا الآن أن إشعاع الجاذبية يمكن أن ينتج بواسطة آلية غير التضخم. لذا فإن هذا النوع من الإشعاع ، إذا تم اكتشافه في النهاية ، لن يقدم الدليل القاطع لنظرية التضخم التي كان يعتقد في السابق أنها مؤكدة.
قال الفلكي لورانس كراوس من جامعة كيس ويسترن ريزيرف: "إذا رأينا خلفية موجة جاذبية بدائية ، لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين أنها ترجع إلى التضخم".
تم اقتراح نظرية التضخم لأول مرة من قبل عالم الكونيات آلان جوث في عام 1981 كوسيلة لشرح بعض ملامح الكون التي حيرت الفلكيين سابقًا ، مثل سبب كون الكون قريبًا جدًا من كونه مسطحًا ولماذا هو موحد جدًا. اليوم ، لا يزال التضخم هو أفضل طريقة لفهم العديد من جوانب الكون من الانفجار العظيم من الناحية النظرية ، ولكن معظم توقعات النظرية غامضة إلى حد ما بما يكفي حتى لو لوحظت التوقعات ، فإنها على الأرجح لن تقدم - قطع تأكيد النظرية.
لكن إشعاع الجاذبية كان يعتبر أحد التوقعات الرئيسية لنظرية التضخم ، وكان اكتشاف هذا الطيف بين الفيزيائيين دليلاً على "دليل التدخين" على أن التضخم حدث بالفعل ، منذ مليارات السنين.
إشعاع الجاذبية هو توقع لنظرية أينشتاين للنسبية العامة. وفقًا للنظرية ، كلما تحولت كميات كبيرة من الكتلة أو الطاقة حولها ، فإنها تعطل الزمكان المحيط وتنبثق التموجات من المنطقة التي يحدث فيها التحول. لا يمكن اكتشاف هذه التموجات بسهولة ، ولكن هناك تجربة واحدة مصممة للبحث مباشرة عن هذا الإشعاع ، وهو مرصد موجات التداخل بالليزر (LIGO) في ليفينغستون ، لويزيانا. ستبحث مهمة Planck القادمة ، المقرر إطلاقها في عام 2009 ، بشكل غير مباشر من خلال النظر إلى خلفية الميكروويف الكونية.
حتى الآن كان يعتقد على نطاق واسع أن الكشف عن إشعاع الجاذبية في شكل ضوء مستقطب من الإشعاع CMB سيؤكد نظرية التضخم ، حيث كان يعتقد أن التضخم سيكون الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تنتج هذا الإشعاع. لكن كراوس وفريقه أثاروا مسألة ما إذا كان هذا الإشعاع يمكن ربطه بشكل لا لبس فيه بالتضخم.
يقترح فريق كراوس أن ظاهرة تسمى "كسر التناظر" يمكن أن تنتج أيضًا إشعاعًا جاذبيًا. كسر التماثل هو جزء أساسي من فيزياء الجسيمات الأساسية ، حيث ينتقل النظام من كونه متناظرًا إلى حالة طاقة منخفضة غير متناظرة. تفسير كروس هو أن "المجال الحجمي" (مشابه للمجال الكهربائي أو المغناطيسي) يصبح محاذيًا مع توسع الكون. ولكن مع توسع الكون ، فإن كل منطقة يتم محاذاة الحقل فوقها تتلامس مع مناطق أخرى حيث يكون للمجال محاذاة مختلفة. عندما يحدث ذلك ، يرتاح المجال إلى حالة يتم فيها محاذاة المنطقة بأكملها وفي عملية الاسترخاء تنبعث إشعاع الجاذبية.
كل هذا مربك إلى حد ما ، لكن النسخة المحلاة المكثفة هي أنه إذا تم الكشف عن إشعاع الجاذبية ، فلن يتحقق هذا الحدث بالضرورة من نظرية التضخم. لذلك ، ما إذا كان يمكن تأكيد نظرية التضخم على الإطلاق أم لا.
نُشرت ورقة كراوس بعنوان "طيف ثابت تقريبًا من إشعاع الجاذبية من تحولات الطور العالمي" في رسائل المراجعة الفيزيائية لـ Aprill 2008.
مصدر الأخبار الأصلي: بيان صحفي لجامعة كيس ويسترن ريزيرف
