რიჩარდ ლიუმ, ალაბამის ჰანტსვილის უნივერსიტეტის ფიზიკის პროფესორმა, ახალ ნაშრომში სამყაროს გაფართოების ალტერნატიული ახსნა შემოგვთავაზა. მოდელის თანახმად, ნაცვლად ერთი დიდი აფეთქებისა, კოსმოსი ერთმანეთისგან განცალკევებული მოვლენების სერიით — ე.წ. დროითი სინგულარობებით — ვითარდება. ეს ენერგიისა და მატერიის ხანმოკლე, სამყაროს მასშტაბის ბიძგებია.

ასევე იხილეთ: რატომ არის დიდი აფეთქება სამყაროს წარმოშობის ყველაზე დამაჯერებელი მოდელი?

ახალი მოდელი ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის გარეშე ხსნის, თუ რატომ ფართოვდება სამყარო და როგორ ყალიბდება გალაქტიკები ან სხვა ნებისმიერი სტრუქტურა.

ნაშრომი ლიუს ადრინდელ მოდელს ეფუძნება, რომელიც მან 2024 წელს გამოაქვეყნა — გრავიტაცია შეიძლება მასის გარეშეც არსებობდეს. ეს კვლევა 41 ათასზე მეტმა ადამიანმა წაიკითხა. მან ბევრი ციტირებაც დაიმსახურა. განახლებულ ვერსიას, მიუხედავად ძველ მოდელთან ფუნდამენტური მსგავსებისა, მნიშვნელოვანი ცვლილებებიც შემოაქვს.

"ახალი ნაშრომი ძველი მოდელის გაუმჯობესებულ ვერსიას გვთავაზობს. მას შეუძლია ახსნას როგორც სტრუქტურის ჩამოყალიბება, ასევე მისი სტაბილურობაც. კვლევაში ასევე ის ძირითადი დაკვირვებადი მახასიათებლებია განხილული, რომლებიც სამყაროს გაფართოებას უკავშირდება — ამისთვის დროში სიმკვრივის სინგულარობებს ვიყენებთ, რომლებიც მთელს სივრცეზე ერთგვაროვნად მოქმედებს და ტრადიციულ ბნელ მატერიასა და ბნელ ენერგიას ანაცვლებს", — განმარტავს ლიუ.

ლიუს გაუმჯობესებული მოდელი ისეთ უჩვეულო ფენომენს არ ეყრდნობა, როგორიცაა "უარყოფითი მასა" ან "უარყოფითი სიმკვრივე". თეორია სხვაგვარ იდეას გვთავაზობს: სამყარო ეტაპობრივი აფეთქებების სერიების შედეგად ფართოვდება. ამ აფეთქებებს "გარდამავალი დროითი სინგულარობები" ეწოდება. ისინი მთელს კოსმოსს მატერიითა და ენერგიით ავსებს, თუმცა ეს ყველაფერი იმდენად სწრაფად ხდება, რომ მასზე დაკვირვება შეუძლებელია — სინგულარობები თითქოს თვალის დახამხამებაში ჩნდება და ქრება.

"სერ ფრედ ჰოილი დიდ აფეთქებაზე დაფუძნებულ კოსმოლოგიას ეწინააღმდეგებოდა. მან სტაციონარული სამყაროს მოდელი შემოიღო, რომლის მიხედვითაც, მატერია და ენერგია სამყაროს გაფართოების პარალელურად მუდმივად იქმნებოდა. ამისდა მიუხედავად, ეს ჰიპოთეზა მასისა და ენერგიის შენახვის კანონს არღვევს", — აღნიშნავს ლიუ — "თანამედროვე თეორიის ვარაუდი ისაა, რომ მატერიასა და ენერგიას მოულოდნელი აფეთქებები აჩენს და აქრობს. საინტერესოა, რომ ამ შემთხვევაში შენახვის კანონები არ ირღვევა. აღნიშნული სინგულარობები დაკვირვებადი არ არის, რადგან ისინი იშვიათად და ძალიან სწრაფად ხდება. შესაძლოა, სწორედ ამიტომ ვერ ვპოულობთ ბნელ მატერიასა და ბნელ ენერგიას. დროითი სინგულარობების წარმომავლობა უცნობია — შეიძლება თავად დიდი აფეთქების მომენტზეც იგივე ითქვას".

ბნელი მატერიის ადგილას სივრცის ეს სინგულარობები ასევე წარმოქმნის ფენომენს, რომელსაც "უარყოფით წნევას" ეძახიან. ეს ენერგიის სიმკვრივის ტიპია — განმზიდი გრავიტაციული ეფექტი, რომელიც სამყაროს აჩქარებული ტემპით გაფართოებას იწვევს.

"მაგალითად შეიძლება მაგნიტური ველის მიერ ველის ხაზის გასწვრივ გამოხატული უარყოფითი წნევა დავასახელოთ. უარყოფით წნევაზე აინშტაინიც საუბრობდა 1917 წელს გამოქვეყნებულ ნაშრომში, რომელიც კოსმოლოგიურ მუდმივას ეხებოდა. როცა დადებითი მასა-ენერგიის სიმკვრივე უარყოფით წნევასთან ერთიანდება, ჩნდება გარკვეული შეზღუდვები. ესენი უზრუნველყოფს, რომ მასა-ენერგიის სიმკვრივე დადებითი დარჩეს ნებისმიერი ერთგვაროვნად მოძრავი დამკვირვებლისთვის. ამგვარად, ახალ მოდელში უარყოფითი სიმკვრივის დაშვების საჭიროება აღარ არის", — აცხადებს ლიუ.

ლიუს ახალი ნაშრომის სათაური — არის თუ არა ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია ყველგან? — მეცნიერის საბოლოო დასკვნებზე მიგვანიშნებს. მისი აზრით, ისინი მუდმივად არ გვხვდება, არამედ მცირე ხნის განმავლობაში ჩნდება და მთელს სამყაროს ავსებს (თუ არ ჩავთვლით სივრცითი სიმკვრივის შემთხვევით ვარიაციებს, რომლებიც შეკრულ სტრუქტურებს, თუნდაც გალაქტიკებს, ქმნის). ამ ნაშრომსა და სტანდარტულ მოდელს შორის ერთადერთი განსხვავებაა — ახალი ნაშრომის მიხედვით, დროითი სინგულარობა ბევრჯერ მოხდა, ხოლო, თუ სტანდარტულ მოდელს დავუჯერებთ, მხოლოდ ერთხელ.

ლიუ მიიჩნევს, რომ მისი მოდელის სისწორის დადასტურება სამომავლოდ დედამიწაზე განთავსებული ხელსაწყოებით იქნება შესაძლებელი და არა კოსმოსურით, თუნდაც ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპით.

კვლევა გამოცემაში Classical and Quantum Gravity გამოქვეყნდა.