...
فیزیکدانان فکر می کنند جهان مسطح است. کارشناسان در گفتگو به لایو ساینس گفتند که چندین مدرک شامل نور باقی مانده از انفجار بزرگ، سرعت انبساط جهان در مکان های مختلف و همسانگردی فضا دلیلی بر مسطح بودن این جهان هستند.
دیوید اسپرگل، اخترفیزیکدان نظری و استاد بازنشسته علوم اخترفیزیک در دانشگاه پرینستون، برای دهه ها شکل جهان را بررسی کرده است. در مطالعه ای در سال ۲۰۰۳ که در مجله Astrophysical منتشر شد، اسپرگل بی نظمی هایی را در پس زمینه ریزموج های کیهانی CMB که همان نور باقی مانده از انفجار بزرگ است اندازه گیری کرد؛ ریز موج هایی که ابتدا توسط کاوشگر ناهمسانگردی ریزموج ویلکینسون ناسا WMAP وسپس توسط فضاپیمای پلانک در آژانس فضایی اروپا مشاهده شد.
مقدار انرژی مثبت و منفی در یک جهان مسطح دقیقا یکسان است و بنابراین یکدیگر را خنثی می کنند. اگر جهان انحنا داشت یکی بالاتر از دیگری بود. اسپرگل به لایو ساینس گفت: «یک جهان مسطح با جهان دارای انرژی صفر مطابقت دارد.»
در این مورد، اندازه گیری های WMAP از نوسانات CMB نشان می دهد که جهان هم بی نهایت و هم مسطح است. اسپرگل همچنین این اندازه گیری ها را با اندازه گیری هایی که توسط فضاپیمای پلانک آژانس فضایی اروپا انجام شده بود، مقایسه کرد که شکل های احتمالی جهان را محدودتر می کرد.
اسپرگل گفت: «ما می توانیم انحنا را با مقداری عدم قطعیت اندازه گیری کنیم، بنابراین می توانیم بگوییم که انحنای جهان با مقداری عدم قطعیت، برابر با صفر است؛ هرچند می توانیم عدم قطعیت را کاهش دهیم، در بهترین حالت فقط هندسه را محدود می کنیم.»
یکی دیگر از دلایل مثبت اسپرگل مبنی بر مسطح بودن جهان، انبساط سریع آن است که توسط ثابت هابل Hubble constant به دست آمده است. از آنجایی که جهان از انبساط یک توپ فشرده از ماده به بیرون با سرعت شدیدا بالایی ایجاد شده است، تمام کشش حاصل از این انفجار آن را مسطح، یا حداقل تا حد ممکن نزدیک به تخت کرده است.
شواهدی مبنی بر مسطح بودن جهان در آنچه به عنوان چگالی بحرانی شناخته می شود نیز وجود دارد. به گفته دانشگاه فناوری سوینبرن در استرالیا، در چگالی بحرانی، یک جهان فرضی که مسطح است در نهایت انبساط را متوقف می کند، اما این اتفاق تنها پس از زمانی نامحدود رخ می دهد. اگر یک جهان فرضی چگال تر از این بود، مانند یک کره خمیده می شد و در نهایت به دلیل گرانش خود در داخل خود فرو می پاشد؛ پدیده ای که به نام «خرد شدن عظیم» Big Crunch نیز شناخته می شود.
اما تمام اندازه گیری های جهان واقعی ما نشان می دهد که چگالی این جهان پایین تر از چگالی بحرانی است، به این معنی که جهان ما هم تخت است و هم به طور نامحدود منبسط خواهد شد.
با این حال، یکی دیگر از شواهد نشان می دهد که جهان مسطح است، همسانگردی است؛ به این معنی که از هر زاویه دید، یکسان به نظر می رسد. آنتون چودایکین، فیزیکدان مؤسسه تحقیقات هسته ای در روسیه و همکارانش، داده های مربوط به نوسانات در ماده منظم یا باریونیک و همچنین به مدل هایی از چگونگی تشکیل هسته های اتمی سنگین تر از هیدروژن که بلافاصله پس از انفجار بزرگ ایجاد شده اند برای تخمین انحنای جهان را بررسی کردند.
چودیکین به لایو ساینس گفت: «در هندسه های مختلف، ماده و نور متفاوت تکامل می یابند، که به ما امکان می دهد شکل سه بعدی جهان را از داده های رصد استخراج کنیم.»
این تحقیق که در ژورنال Physical Review D منتشر شد، نشان داد که جهان با دقت ۰.۲ درصد مسطح بوده است. محققان در این مطالعه نوشتند: «این نشان می دهد که جهان ما در عدم قطعیت آماری، بی نهایت است.»
منبع: تابناک بانو
