← أحدث الأبحاث
⚛️ general relativity

Evolving wormhole cosmology: modified Friedmann dynamics and observational constraints

تقترح هذه الورقة وتتحقق من نموذج كوني لثقب دودي متطور مشتق من متريّة موريس-ثورن ينتج معادلة فريدمان معدلة، مُظهرةً اتساقه مع مجموعات البيانات الرصدية المتنوعة مع تقديم مُتغير هندسي متميز للتمييز بين زمكانات الثقوب الدودية ونماذج الطاقة المظلمة القياسية.

المؤلفون الأصليون: Aritra Sanyal, Kazuharu Bamba, Prabir Rudra

نُشر 2026-09-10
📖 3 دقيقة قراءة🧠 قراءة متعمّقة

المؤلفون الأصليون: Aritra Sanyal, Kazuharu Bamba, Prabir Rudra

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

على مدى عقود، راقب علماء الفلك الكون وهو يتمدد بوتيرة متسارعة باستمرار. تم رصد هذا التسارع لأول مرة في ضوء النجوم المنفجرة البعيدة، ثم تأكد لاحقاً من خلال الوهج الخافت الناتج عن الانفجار العظيم والطريقة التي تتجمع بها المجرات معاً. التفسير القياسي لهذا التسارع هو قوة غامضة تسمى الطاقة المظلمة، والتي تُتخيل غالباً كدفع ثابت من الفضاء الفارغ نفسه. ومع ذلك، تترك هذه الفكرة العلماء أمام مشكلتين مزعجتين: لماذا هذا الدفع ضعيف جداً مقارنة بما تتنبأ به الفيزياء البسيطة، ولماذا يبدو أنه يستحوذ على الكون الآن، تماماً في الوقت الذي تتلاشى فيه المادة؟ ولحل هذه الألغاز، اقترح الباحثون بدائل عديدة، من الحقول غير المرئية إلى التغيرات في قوانين الجاذبية. تشير دراسة جديدة إلى مسار مختلف، مسار لا ينظر إلى حقول جديدة، بل ينظر إلى شكل الفضاء نفسه.

استكشف الباحثون، الذين يعملون من جامعات في الهند واليابان، إمكانية أن يكون الكون مشتبكاً بـأنفاق مجهرية تُعرف باسم الثقوب الدودية. في الفيزياء النظرية، الثقب الدودي هو اختصار يربط بين نقطتين متباعدتين في الفضاء، ويظل مفتوحاً بواسطة شكل غريب من المادة التي تدفع نحو الخارج بدلاً من السحب نحو الداخل. وبينما يُعتقد عادة أن هذه الأنفاق هي مجرد ظواهر محلية، طرح هذا الفريق سؤالاً جريئاً: ماذا لو وجد شبكة واسعة وغير مرئية منها في جميع أنحاء الكون؟ إذا كانت مثل هذه الشبكة منتشرة بشكل متساوٍ، فإن وجودها الجماعي يمكن أن يحاكي تأثيرات الطاقة المظلمة، مما يدفع توسع الكون دون الحاجة إلى أي مواد خفية جديدة.

لاختبار هذه الفكرة، بنى الفريق نموذجاً رياضياً لثقب دودي ينمو ويتغير مع توسع الكون. بدأوا بوصف كلاسيكي لثقب دودي وقاموا بتكييفه ليتناسب مع كون مسطح ومتوسع. كان جزء رئيسي من عملهم هو كيفية التعامل مع نفق واحد صغير وكأنه سائل يملأ الكون بأكمله. طوروا طريقة لمتوسط الطاقة والضغط لهذه الثقوب الدودية عبر حجم هائل من الفضاء. كشفت عملية المتوسط هذه أن الثقوب الدودية تسلك سلوك سائل كوني بمجموعة محددة من القواعد. وجد الفريق أن الطريقة التي تتغير بها أنفاق الثقوب الدودية في الحجم بمرور الوقت، جنباً إلى جنب مع شكلها المحدد، تخلق نمطاً واحداً قابلاً للتنبؤ يحدد كيفية تأثيرها على توسع الكون.

عندما قارن الباحثون نموذجهم مع البيانات الواقعية، كانت النتائج متسقة بشكل لافت للنظر. لقد اختبروا نظريتهم باستخدام ثلاثة أنواع رئيسية من القياسات الفلكية: أعمار المجرات القديمة التي تكشف عن معدل التوسع الحالي، والموجات الصوتية المتجمدة في توزيع المجرات، وبيانات عالية الدقة من مسح جديد ضخم يسمى DESI. النموذج، الذي يتضمن حداً تصحيحياً صغيراً يمثل الثقوب الدودية، ناسب جميع مجموعات البيانات هذه بشكل مثالي. لقد تنبأ بأن الكون يتوسع حالياً بمعدل يتوافق مع القياسات الحالية، وهي قيمة تقع بوضوح بين القياسات المتضاربة التي حيرت العلماء لسنوات. كما حدد النموذج بشكل صحيح اللحظة في التاريخ الكوني التي تحول فيها الكون من التباطؤ إلى التسارع، وهي اللحظة التي حدثت قبل مليارات السنين.

ربما يكون الاكتشاف الأكثر إثارة هو أن نموذج الثقب الدودي هذا يقدم تنبؤاً فريداً لا تستطيع نظريات الطاقة المظلمة القياسية تقديمه. تشير الدراسة إلى أن حجم أنفاق الثقوب الدودية نفسها يتغير مع تطور الكون. في الكون المبكر، كانت هذه الأنفاق أصغر وأكثر كثافة، وقد كبرت في الحجم مع تمدد الفضاء. هذا الحجم المتغير هو بصمة محددة لهندسة الثقب الدودي. إذا تمكنت الملاحظات المستقبلية من اكتشاف نمط النمو المحدد هذا، فسيؤدي ذلك إلى وسيلة للتمييز بين كون مدفوع بثابت كوني بسيط وكون مشكل بواسطة شبكة من هذه الأنفاق الغريبة. لا تثبت النتائج وجود الثقوب الدودية، لكنها توضح أنه إذا كانت موجودة، فإن سلوكها الجماعي يقدم تفسيراً هندسياً طبيعياً لتوسع الكون المتسارع يتوافق مع البيانات تماماً كما تفعل النظريات الرائدة.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →