إن النهج الديناميكي الحراري لتوسع الكون يمكن أن يجعل الطاقة المظلمة غير ضرورية

الجاذبية هي إحدى القوى الأربع الأساسية في كوننا. هذه القوة تجذب الأجسام لبعضها البعض، وهي موصوفة في النظرية النسبية العامة (GR). على الرغم من تاريخها الطويل، فإن النسبية العامة لا تفسر جميع الظواهر الكونية. على سبيل المثال، يختلف الثابت الكوني الذي يقيسه العلماء، والذي يميز خصائص الفراغ، بشكل كبير عما تتنبأ به النظرية. نظر الثنائي الفيزيائي إلى الجاذبية من وجهة نظر ديناميكية حرارية، مثل دورة أوتو، وهي بنية ديناميكية حرارية تصف تشغيل محركات البنزين. ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Physical Review Letters.

“لقد طرحنا السؤال: ماذا لو كانت العملية الديناميكية الحرارية الكامنة وراء الجاذبية لا يمكن اختزالها إلى تدفق بسيط للحرارة؟ في الديناميكا الحرارية العادية، لا تصف الحرارة الصورة بأكملها تقريبًا: التفاعلات الكيميائية، أو التمدد ضد المكبس، أو الشغل المنجز، أو غيرها من العمليات يمكن أن تحدث. لذلك أضفنا أن إغفال “شيء ما” في الاعتبار دون أي تصور مسبق حول ما سيكون الناتج”، أوضح كبير الباحثين جواو ماجويجو. اقترح العلماء وصف الجاذبية بأنها دورة ديناميكية حرارية مع مراحل عمل إضافية. إن رفض الحالة المنحطة، التي يحدث فيها التبادل الحراري فقط، هو الذي يفتح الطريق أمام نظريات جديدة حول الجاذبية، بما في ذلك تلك التي يتم فيها تعديل قانون حفظ الكتلة والطاقة. اكتشف الباحثون أن نظريتهم في الجاذبية تسمح بخلق أو تدمير المادة والطاقة. حقيقة أنه، وفقا للحسابات، يمكن انتهاك قانون الحفاظ على الطاقة، أجبرتهم تقريبا على التخلي عن نظريتهم.

ينبغي للمادة العادية أن تبطئ توسع الكون، ولكن هذا صحيح بموجب القوانين القياسية لحفظ الطاقة. في النموذج المعروض، يمكن للمادة العادية أن تؤدي إلى تسارع التوسع. عند تطبيق هذا النموذج على الكون ككل، فهو قادر على إعادة إنتاج تسارع التوسع الكوني الذي لاحظه العلماء دون استخدام الطاقة المظلمة، أو الثابت الكوني، أو أي تفسير آخر. يدرك العلماء أن عملهم لا يزال قريبًا من المضاربة. ويخطط الباحثون لتطويره بشكل أكبر ومقارنة التنبؤات مع البيانات الكونية الموجودة والنتائج التجريبية. وأضاف ماجيجو: “لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لإجراء مقارنة تفصيلية للنموذج مع الملاحظات الكونية. عندما بدأت دراستي العليا في عام 1990، كان بإمكانك قول أي شيء تقريبًا في علم الكونيات لأن ندرة البيانات سمحت بذلك. ومنذ ذلك الحين، أصبح علم الكونيات علمًا عالي الدقة يعتمد على البيانات. ويجب الآن اختبار أي فكرة جديدة عن طريق الملاحظة”.