با کشف نشانه های مستقیم بیگ بنگ، نظریه بیگ بنگ را ثابت کنید!

دانشمندان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان موفق به استفاده از رادیوسکوپی مستقیم با استفاده از تلسکوپ رادیویی در قطب جنوب شدند. امواج گرانشی بیگ بنگ این کشف وجود امواج گرانشی، صحت کیهان شناسی تورمی و اولین ویژگی های کوانتومی گرانش و نظریه انفجار بزرگ را تایید می کند.

اثبات نظریه بیگ بنگ و نظریه انفجار بزرگ

به امواج گرانشی بیگ بنگ نگاه کنید

به گزارش بیگ بنگ، تیم تحقیقاتی موسسه اخترفیزیک اسمیتسونیان در کنفرانسی به رهبری جان کواچ جزئیات تحقیقات خود را ارائه کردند. با استفاده از تلسکوپ Bisep 2، آنها توانستند تصاویری از این امواج گرانشی را در حالی که تنها کسری از ثانیه انفجار بزرگ رخ داده است، ثبت کنند و چارچوب فضا-زمان را کج کند.

در آن زمان ستاره ها هنوز متولد نشده بودند و ماده در شکل بود توده های پلاسما در سراسر جهان پراکنده شد. این تصویر در تشعشعات مایکروویو پس‌زمینه کیهانی (CMB) دیده می‌شود، اولین پرتوی که از پایان دوره تاریکی جهان به فضا گسیل شد، که میلیاردها سال بعد به دلیل انبساط کیهانی سرد شد و اکنون فقط در کیهان قابل مشاهده است. تشعشعات مایکروویو پس زمینه .

سال گذشته، تلسکوپ جنوب شرقی (SPT)، تنها چند متر با تلسکوپ Bisp 2، برای اولین بار موفق شد قطبش حالت B را در تشعشعات مایکروویو پس زمینه کیهانی تشخیص دهد. حالت B یک اثر بسیار ظریف است و تشخیص آن مستلزم اندازه‌گیری تشعشعات مایکروویو پس‌زمینه کیهانی با نزدیک‌ترین یک دهم کلوین و جدا کردن اثر امواج گرانشی از سایر منابع احتمالی، مانند غبار کهکشانی است.

برای انجام این کار، دانشمندان با دقت تلسکوپ BISP 2 را که از 512 آشکارساز ابررسانایی مایکروویو تشکیل شده است، به سمت آسمان هدف گرفتند. دامنه مشاهدات از آسمان بود که در آن مقادیر کمی از تشعشعات مایکروویو دریافت می‌شد، که منجر به کمترین تشعشعات مزاحم برای مطالعه تابش مایکروویو پس‌زمینه کیهانی شد.

استقرار Bissep 2 در ارتفاع 2800 متری در قطب جنوب بهترین شرایط است. مشاهده پرتوهای مایکروویو زیرا جو زمین در آن ارتفاع نازکتر است و رطوبتی که جلوی تشعشعات مایکروویو را می گیرد به دلیل ارتفاع و آب و هوای قطب جنوب بسیار بسیار کم است. اعضای تیم همچنین داده های خود را با آزمایش قبلی، BSP 1 مقایسه کردند تا نشان دهند سیگنال های احتمالی مشابه از غبار کهکشانی رنگ ها و طیف های متفاوتی دارند.

این تشعشع کم از مهبانگ باقی مانده و در واقع قدیمی ترین نور در جهان است. نوسانات کوچک در این بازتاب نشانه هایی از شرایط جهان اولیه را به ما می دهد. برای مثال، تفاوت‌های کوچک در دما در سراسر آسمان مکان‌هایی را نشان می‌دهد که کیهان متراکم‌تر است و با فشرده شدن بیشتر، کهکشان‌ها و خوشه‌هایی از کهکشان‌ها را تشکیل می‌دهد. او همچنین اولین تصاویر از امواج گرانشی، چین خوردگی در فضا-زمان را ارائه کرد. این امواج دوست دارند “نخستین زمین لرزه های بیگ بنگ” شرح داده شده اند.

تصویری که مشاهده می کنید یک الگوی حالت B واقعی است که در BSP 2 دیده می شود و با الگوی ارائه شده برای امواج گرانشی اولیه مطابقت دارد.

ارتباط کوانتومی و نسبیت

ردیابی امواج گرانشی در واقع دو نظریه مهم فیزیک و کیهان شناسی هستند نظریه کوانتومی و نسبیT را به روشی بی سابقه جمع آوری کنید و این واقعیت را ثابت کنید که پدیده کوانتومی تورم جهانی می تواند امواج گرانشی ایجاد کند. نظریه ای که آلبرت انیشتین در سال 1916 پیش بینی کرد و با دانستن اینکه این امواج چقدر ضعیف هستند، از یافتن آنها به شدت ناامید شد و فکر کرد که هرگز کشف نخواهند شد و سال ها پس از ارائه کار، دانشمندان دیگر این کار را انجام دادند. در امواج گرانشی شادی زیادی نشان می دهد. اما معلوم شد که حق با انیشتین است و حق با اوست.

این کشف یکی از مهمترین اکتشافات در اخترشناسی و فیزیک محسوب می شود که برای اولین بار به دانشمندان اجازه می دهد شواهد مستقیمی از انبساط جهان در اولین لحظات تولد جهان در طول انفجار بزرگ 13.82 میلیارد سال پیش را ببینید. این امواج نشان می دهد که گرانش، مانند سایر نیروهای بنیادی شناخته شده در جهان، ماهیت کوانتومی دارد.

این کشف پنجره جدیدی را به روی تعاملات بسیار پرانرژی می گشاید که در هیچ آزمایشگاهی روی زمین امکان پذیر نیست. علاوه بر این، دستاورد دانشمندان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان نیز به نوبه خود یک دستاورد بزرگ است، زیرا یافته های آنها بهترین مدرک برای وجود است. امواج گرانشی آخرین پیش بینی اثبات نشده نظریه عمومی روابط (تا کنون) است.

چون تورم ریشه دار است فیزیک کوانتوم مشاهده امواج گرانشی ممکن است اولین شواهد تجربی برای گرانش کوانتومی باشد. به عبارت دیگر، این مشاهدات ممکن است نشانه ای باشد که پدیده های کوانتومی در قلب گرانش قرار دارند و این نیرو از نظر ماهیت مشابه با سه نیروی اساسی دیگر طبیعت است. اما مشکل اینجاست که گرانش توسط نسبیت عام توصیف می‌شود که با وجود همه موفقیت‌ها و پیش‌بینی‌های خیره‌کننده‌اش، مبتنی بر فیزیک کلاسیک است و نظریه کوانتوم اساساً با فیزیک کلاسیک متفاوت است.

گجت نیوز