ظهرت أخبار عن أبحاث أجراها فيزيائيون روس في مجال الأثير على الموقع الإلكتروني لوزارة التعليم والعلوم

حتى القرن التاسع عشر، كانت نظرية الأثير (مفهوم من القرن السابع عشر) شائعة بين علماء الفيزياء – وهو وسط شامل، يرى الناس اهتزازاته على أنها موجات كهرومغناطيسية (بما في ذلك الضوء المرئي). في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين، أظهر عدد من التجارب وخاصة النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين عدم معنى هذا المفهوم، ولمدة مائة عام أصبح الأثير هواية للأشخاص البعيدين عن الاتجاه العلمي السائد. وفي عام 2004، حاولت مجموعة صغيرة من علماء الفيزياء إعادة الأثير إلى التداول العلمي في شكل ما يسمى بفرضية “أثير أينشتاين”. وفي الواقع، كان أينشتاين الخصم العلمي الرئيسي، وفي الواقع، حفار قبر نظرية الأثير، ولم يعكس اسم النظرية الجديدة سوى حقيقة أنها استعارت معادلات النظرية النسبية من أجل تبسيط حسابات العمليات الفيزيائية الحقيقية. من الناحية الفنية، تحاول هذه الفرضية حل مشاكل الطاقة المظلمة وحتى المادة من خلال اقتراح أن حقل متجه خاص (“الأثير الديناميكي”) يشكل خلفية ثابتة تتحرك إليها بقية الكون. في هذه الحالة، يحاولون تفسير الشذوذات في حركتها – على سبيل المثال، دوران حواف الأقراص المجرية وما إلى ذلك – نتيجة لعمل “الأثير الديناميكي” على حركة جميع الكائنات الأخرى في الكون. من الناحية النظرية، يتم دحض هذه الفرضية بسهولة: على سبيل المثال، من الصعب للغاية دمجها مع وجود الثقوب السوداء العادية. ومع ذلك، فإن خصوصية العديد من الفرضيات الفيزيائية الحديثة هي أن مطوريها منذ البداية يدرجون فيها إمكانية وجود عدد كبير من الخيارات عند تغيير بعض المعلمات الأساسية “يدويًا”. ولذلك، يتم باستمرار اقتراح إصدارات جديدة لتحل محل النسخة المدحضة من “أثير أينشتاين”. كتبت وزارة التعليم والعلوم الروسية عن إحدى هذه الفرضيات على موقعها الإلكتروني. تحدثت المادة عن العمل العلمي لاثنين من فيزيائيي كازان في المجلة الدولية للفيزياء الحديثة د. تحتوي المذكرة الموجودة على الموقع الإلكتروني لمؤسسة حكومية روسية على العديد من التصريحات غير العادية من وجهة نظر علمية. على سبيل المثال، “خلال عصر التضخم، توسع الكون بسرعة، ثم تحول إلى توسع أكثر هدوءًا عندما ظهرت المادة والإشعاع. “تظهر الرسوم البيانية لتطور نصف قطر الكون بوضوح نقطة انعطاف، بالقرب منها حدث انتقال المرحلة الكونية والتغيير المرتبط بالعصور. قال أحد مؤلفي الدراسة، أستاذ قسم النسبية والجاذبية في معهد الفيزياء بجامعة كازان الفيدرالية، ألكسندر بالاكين: “في نفس الوقت تقريبًا، نشأ الإشعاع الكهرومغناطيسي المتبقي”. حتى مع تجاهل السؤال القائل بأن فرضية التضخم (التوسع السريع بشكل خاص للكون المبكر) لم يتم إثباتها بعد من خلال أي ملاحظات تجريبية (على عكس نظرية الانفجار الكبير نفسها)، تجدر الإشارة إلى أنه في إطارها، كان من المفترض أن ينتهي التضخم خلال 10 إلى 32 ثانية بعد الانفجار الكبير. ومع ذلك، فمنذ هذه اللحظة وحتى ظهور إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف – الذي نشأ بعد 380 ألف سنة من الانفجار الكبير – لا يزال بعيدًا جدًا. وبشكل عام، من الصعب التحدث عن ظهور المادة والإشعاع مباشرة بعد نهاية التضخم الافتراضي: فحالة المادة ببساطة لم تسمح للإشعاع بالانتشار.

ويواصل النص: “في الأدبيات العلمية، يرتبط هذا التحول بولادة عدد كبير من الجسيمات الضخمة التي أوقفت التضخم. من بينها: الفرميونات الثقيلة (الكواركات والبروتونات والنيوترونات والجسيمات المضادة المقابلة)، والفرميونات الخفيفة (الإلكترونات والبوزيترونات)، والنيوترينوات عديمة الكتلة”. وفي الأدبيات العلمية الحالية حول فرضية التضخم، فإن إنتاج البروتونات والنيوترونات يحدث بقوة بعد توقف التضخم. والحقيقة هي أنه في وقت توقفها المفترض، كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا بحيث لا تسمح بوجود البروتونات أو النيوترونات فحسب، بل حتى الكواركات، التي يتكون منها البروتون والنيوترون. لكي تنشأ الكواركات، كان على الكون أن يبرد إلى درجات حرارة لم يكن من الممكن أن تنشأ قبل جزء من تريليون من الثانية بعد الانفجار الكبير. البروتونات والنيوترونات، وحتى الجسيمات الأكثر تعقيدًا، لا يمكن أن تظهر قبل جزء من المليون من الثانية بعد الانفجار الكبير. كما أن النيوترينوات عديمة الكتلة مربكة إلى حد ما: فالعلم الحديث يعرف أن النيوترينوات لها كتلة. علاوة على ذلك، قبل 11 عامًا، حصل عالمان فيزياء على جائزة نوبل لاكتشافهما الكتلة غير الصفرية. من أين إذن تأتي النيوترينوات عديمة الكتلة في نص عن العمل العلمي؟ ولعل الحقيقة هي أنه في معادلات ديراك، التي يستخدمها بعض أنصار نظرية “الأثير لأينشتاين”، غالبا ما تؤخذ النيوترينوات في الاعتبار على أنها عديمة الكتلة. وهذا هو إرث تلك الأوقات التي لم يكن العلم فيها يعلم بوجود الكتلة. وفي الوقت نفسه، في عام 2026، فإن وصفها بأنها بلا كتلة يبدو غريبًا إلى حد ما. وأخيرا، فإن عبارة “في الأدبيات العلمية، يرتبط هذا التحول بولادة عدد كبير من الجسيمات الضخمة التي أوقفت التضخم” غير مفهومة. وفي الأدبيات العلمية التضخمية الحديثة، توقف التضخم، على العكس من ذلك، بسبب اضمحلال مجال التضخم. وفقط بعد هذا الحدث يمكن أن تنشأ الجسيمات. ومن غير الواضح إلى حد ما كيف يمكن لهذا الأخير أن يوقف التضخم عندما لا يمكن أن ينشأ حتى نهايته. قد تكون هذه وجهة نظر مؤلفي العمل، لكن من غير الواضح سبب تصنيفه بدلاً من ذلك ضمن الأدبيات العلمية بشكل عام. وتشير فرضية «أثير أينشتاين»، الموضحة على الموقع الإلكتروني لوزارة التعليم والعلوم، إلى أن المادة المظلمة تتكون من محاور عصبية. لكن فرضيات الأكسيون حول تكوين المادة المظلمة تحظى بشعبية كبيرة في عصرنا. حداثة هذه الفرضية، إذا حكمنا من خلال ما سبق، هي أنها حولت “الأثير الديناميكي” إلى مكون يتحكم في بداية وتوقف عملية التكوين السريع للجسيمات في الكون المبكر. وهذا يجعلها مختلفة بشكل كبير عن النظريات التضخمية السابقة. لسوء الحظ، لم يذكر البيان أن فرضية الأثير الموصوفة، مثل كل الفرضيات الأخرى، تتعارض مع نظرية النسبية لأينشتاين. وهذا بدوره يظل أساس الفيزياء الحديثة، وعلى عكس أي من فرضيات الأثير (وحتى وجود المحاور)، فإن له أدلة تجريبية مهمة.