خلل في المصفوفة.. بم يفسر العلماء شذوذ الجاذبية المرصود مؤخرا؟

James Webb Space Telescope's first full colour image: a deep view of space centred around galaxy cluster SMACS 0723. Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI
صورة من حقل هابل العميق الفائق، وكل نقطة ضوء تمثل مجرة مستقلة بحد ذاتها (ناسا)

توصل فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة ووترلو الكندية إلى أن قوة الجاذبية تصبح أضعف بنحو 1% عند دراسة مسافات بعيدة في الكون تصل إلى مليارات السنين الضوئية، الأمر الذي يفتح الباب لتعديل في نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

وبحسب بيان صحفي رسمي للجامعة، أطلق الفريق البحثي على هذه الظاهرة لقب "خلل كوني"، حيث يبدو الأمر كما لو أن الجاذبية توقفت تماما عن مطابقة قوانين أينشتاين كلما دخلنا إلى عمق الكون الواسع.

شبكة "الزمكان"

في نظريته النسبية العامة التي طورها سنة 1915، يعيد ألبرت أينشتاين صياغة ما تعنيه الجاذبية، من "قوة" كما رآها إسحاق نيوتن إلى انحناء في نسيج الزمكان يتسبب بدوره في دفع الأجسام إلى الاقتراب من بعضها البعض.

ولفهم الأمر تخيل أن هناك شبكة أو حصيرة من المطاط الليّن الذي ينبسط مستوياً إن كان فارغا لا يحمل أي شيء، فلو وضعت عليه كرة حديدية ثقيلة فإنه ينحني للأسفل، ولو قررت وضع "بلية" صغيرة في أي من جوانب تلك الحصيرة فإنها ستنزلق للأسفل مرتطمة بالكرة الحديدية.

في هذه الحالة فإن "البلية" لا تنجذب للكرة الحديدية وإنما فقط تتسارع ساقطة إليها، وأينشتاين يرى أن الفضاء كذلك يشبه تلك الحصيرة، فهو مطاط إذا وضع به نجم ثقيل فإنه يجذب الكواكب لتدور حوله، وهي هنا لا تنجذب بقوة ما، بل لأنها توجد على حافة الانحناء الذي سببه النجم في الزمكان.

وإليك فيديو قصيرا يبسط مفهوم نسيج الزمكان عبر انحناء قطعة قماش لينة:

خلل في النظرية

لكن على مدى عقود عدة رصد العلماء ما يظهر وكأنه عدم توافق بين تنبؤات نظرية أينشتاين النسبية العامة وسلوك المجرات في العناقيد المجرية البعيدة، مما حيّر الباحثين في هذا النطاق، بعضهم افترض وجود خطأ في الأرصاد، وبعض آخر افترض خطأ النسبية نفسها وبدأ البحث عن نظرية جديدة.

لكن بحسب الدراسة التي نشرها فريق جامعة ووترلو في "جورنال أوف كوسمولوجي آند أستروفيزيكال بارتكلز"، فإن الأمر لا يتطلب إلا تغييرا في قيمة تسمى "ثابت الجاذبية"، ويمكن إجراء هذا التعديل عن طريق إضافة معيار جديد للنموذج الكوني القياسي الذي يُعرف باسم "نموذج لامدا للمادة المظلمة الباردة".

وبحسب الدراسة، فإن هذا التعديل يزيل التناقض في القياسات على المستويات الكونية البعيدة دون التأثير في الاستخدامات الناجحة الحالية للنسبية العامة، وفي هذه الحالة فإن الأمر أشبه بإضافة حاشية لنظرية أينشتاين دون الحاجة للإطاحة بها.

المصدر : الجزيرة