كشفت دراسة حديثة أجراها علماء رياضيات في جامعة كاليفورنيا ديفيز عن عدم استقرار رياضي أساسي في النموذج الكوني القياسي (لامبدا-سي دي إم)، الذي يُستخدم منذ نحو ثلاثين عامًا لتفسير تطور الكون منذ الانفجار العظيم. تشير النتائج إلى أن التسارع في توسع الكون قد لا يتطلب وجود "طاقة مظلمة" غامضة، بل يمكن أن يكون نتيجة طبيعية لمعادلات أينشتاين للنسبية العامة.
عدم استقرار رياضي في النموذج القياسي
نُشرت الدراسة في مجلة "وقائع الجمعية الملكية أ"، وأوضح البروفيسور بليك تمبل، كبير الباحثين، أن نماذج التوسع الحالية تبدو صحيحة رياضيًا على الورق، لكنها تقدم "حلولًا غير مستقرة" لا نظير لها في الطبيعة. شبه تمبل الوضع بقلم رصاص يقف على رأسه المدبب؛ فحتى مع توازن القوى، فإن أي تأثير خارجي طفيف سيؤدي إلى انهيار هذا البناء. وأثبت الفريق أن حسابات فريدمان للزمكان، التي يقوم عليها النموذج القياسي، غير مستقرة على المقاييس الصغيرة والكبيرة في سياق الانفجار العظيم.
معادلات أينشتاين-أويلر بديلاً للطاقة المظلمة
اعتمد الباحثون على دمج نظرية أينشتاين للنسبية العامة مع ديناميكا الموائع عبر "معادلات أينشتاين-أويلر"، لإعادة نمذجة فترات هيمنة الإشعاع والمادة في الكون المبكر. أظهرت الحسابات أن موجات الصدمة الناجمة عن الانفجار العظيم، والتشوهات الشعاعية المتزايدة مع الابتعاد عن المركز، تولد تسارعًا كونيًا ذاتيًا. هذا الاكتشاف يجعل مفهوم "الطاقة المظلمة"، الذي لجأ إليه الفلكيون منذ التسعينيات لتفسير التوسع المتسارع، غير ضروري محتملًا.
تداعيات على مبدأ كوبرنيكوس
لا تقتصر تداعيات الدراسة على التشكيك في وجود الطاقة المظلمة، بل تفتح الباب لإعادة النظر في مبدأ كوبرنيكوس الكوني، الذي يفترض عدم تميز موقع الأرض في الكون. النموذج الرياضي البديل يشير إلى وجود مركز تماثل كروي في الكون، مما يجعل الحسابات تعتمد على موقع المراقب. ورغم أن نظرية الطاقة المظلمة لا تزال مهيمنة في علم الكون السائد، فإن الإطار الرياضي الذي قدمه باحثو جامعة كاليفورنيا ديفيز قد يعيد كتابة تاريخ الانفجار العظيم وتوسع الكون إذا ما دعمته البيانات الرصدية مستقبلًا.
