واحدة من الطرق التي نعرف بها هذا هي أنه عندما يسير الضوء عبر تلك الزمان-المكان المنحني، فإنه ينحني معه. وهذا يؤدي إلى ضوء يصل إلينا جميعًا مشوهًا وممتدًا ومكررًا ومكبرًا، وهو ظاهرة تعرف باسم عدسة الجاذبية. هذه الخاصية من الزمان-المكان ليست فقط قابلة للرصد والقياس، بل هي أداة ممتازة لفهم الكون.

لكن فريقًا من الباحثين اكتشف للتو أن الانحناء المتوقع للزمان والمكان المحسوب باستخدام النسبية لا يتطابق دائمًا مع ما نلاحظه، باستخدام بيانات من استطلاع الطاقة المظلمة الذي يقوم حاليًا برسم خرائط لمئات الملايين من المجرات عبر الكون. هذا لا يعني أن هناك شيئًا معطلاً – ولكن ذلك يوحي بأنه قد يكون هناك شيء هناك لم نحسب له حسابًا.

<>

“حتى الآن، تم استخدام بيانات مسح الطاقة المظلمة لقياس توزيع المادة في الكون،” تشرح الفيزيائية كميل بونفين من جامعة جنيف في سويسرا. “في دراستنا، استخدمنا هذه البيانات لقياس تشوه الزمن والمكان بشكل مباشر، مما أتاح لنا مقارنة نتائجنا بتنبؤات أينشتاين.”

يعد مسح الطاقة المظلمة تعاوناً دولياً يستخدم أداة بصرية قوية مثبتة على تلسكوب فيكتور م. بلانكو بقطر 4 أمتار في مرصد سيرو تولولو بين الأمريكتين في تشيلي. مهمته الرئيسية، كما يوحي الاسم، هي دراسة الطاقة المظلمة، القوة الغامضة التي تدفع <> التوسع المتسارع للكون.

للقيام بذلك، كانت الأداة تستطلع الكون بأعمق ما يمكنها. وهذا يعني أنها ترى الضوء عبر مجموعة من العصور، متطلعة بعمق في تاريخ الكون إلى المجرات التي قطع ضوءها مليارات السنين ليصل إلينا.

بقيادة عالم الفلك إسحاق توتوسوس من جامعة تولوز في فرنسا، أدرك فريق من الباحثين أنهم يمكنهم استخدام هذه الثروة من البيانات لاختبار القوة التنبؤية لوصف أينشتاين الفيزيائي للكون. وقد قاموا بقياس تشوهات الزمكان بسبب آبار الجاذبية، في أربع عصور متميزة: قبل حوالي 3.5 مليار سنة، و5 مليارات سنة، و6 مليارات سنة، و7 مليارات سنة.

ثم قاموا بمقارنة هذه القياسات بما تتوقعه معادلات أينشتاين أن تكون عليه. ومن المثير للاهتمام أن بعض القياسات تطابقت بدقة مع التوقعات – ولكن ليس كلها.

“اكتشفنا أنه في الماضي البعيد – قبل 6 و7 مليار سنة – تتوافق أعماق الآبار جيدًا مع توقعات أينشتاين،” يشرح توتوسوس [[LINK7]]. “ومع ذلك، بالقرب من اليوم، قبل 3.5 و5 مليار سنة، تكون الأعمق قليلاً أقل من المتوقع من قبل أينشتاين.”

الفرق طفيف، ولكنه قد يكون مهمًا. قد يعني، على سبيل المثال، أن آبار الجاذبية لها معدل نمو أبطأ مؤخرًا في الكون. بالإضافة إلى ذلك، تشير قياسات توسع الزمكان إلى أن نمو الكون يتسارع، وقد تسارع أكثر في الماضي القريب.

لذا، قد يقترح الاختلاف وجود صلة بين تسارع الكون الناتج عن الطاقة المظلمة والنمو البطيء لآبار الجاذبية خلال نفس الفترة. سيكون من الضروري إجراء المزيد من الملاحظات لتأكيد، وإضافة إلى، نتائج الفريق.

“تظهر نتائجنا أن توقعات أينشتاين تحمل عدم توافق بمقدار 3 سيغما مع القياسات. في لغة الفيزياء، يثير مثل هذا العتبة من عدم التوافق اهتمامنا ويدعو إلى مزيد من التحقيقات,” [[LINK8]] تقول الفيزيائية ناتاسيا غريم [[LINK8]] من جامعة جنيف.

“لكن هذا عدم التوافق ليس كبيرًا بما يكفي، في هذه المرحلة، لإبطال نظرية أينشتاين. لكي يحدث ذلك، سنحتاج إلى الوصول إلى عتبة 5 سيغما. لذلك من الضروري الحصول على قياسات أكثر دقة لتأكيد أو دحض هذه النتائج الأولية، ومعرفة ما إذا كانت هذه النظرية لا تزال صالحة في كوننا، على مسافات كبيرة جدًا.”

تم نشر البحث في Nature Communications.

المصدر: المصدر