شتاب کیهانی، علت انبساط جهان از نظر تئوری ریسمان
فیزیکدانان به سراغ مدل جدیدی از فضا-زمان را برای توضیح انرژی تاریک، بر اساس نظریه ریسمان، رفته‌اند. آنها در این مدل این نکته را مطرح کرده‌اند که فضا و زمان در مقیاس‌های بسیار کوچک، رفتار متفاوتی با آنچه در زندگی روزمره تجربه می‌کنیم، دارا هستند.
این نظریه پیش‌بینی می‌کند که فضا-زمان غیرقابل جابه‌جایی است. به این معنا که ترتیب اندازه‌گیری فضا و زمان بر نتیجه تأثیر می‌گذارد. اگر در یک ریاضیات، دنباله‌ای که در آن محاسبات را انجام می‌دهید، همیشه مهم نیست، در حالی که در مکانیک کوانتومی، اندازه‌گیری موقعیت قبل از سرعت، نتیجه متفاوتی نسبت به انجام آن به صورت برعکس دارد.
نظریه ریسمان به این نکته اشاره می‌کند که این رفتار کوانتومی، باعث انبساط جهان می‌شود. این پیش‌بینی که از چندین سال پیش به وجود آمده است، اما تاکنون شواهد کافی برای اثباتش به دست نیامده است. از سال 1998 به این سو، دانشمندان از «شتاب کیهانی» خبر داشته‌اند، اما نتوانسته‌اند شواهد قانع‌کننده‌ای برای نیروی محرکه آن، یعنی «انرژی تاریک» بیابند.
یک باور رایج این است که انرژی تاریک ناشی از اثرات کوانتومی در خلأ است. با این حال، داده‌های مشاهده‌ای از DESI نشان می‌دهد که چگالی باید در طول زمان کاهش یابد. اینجاست که مدل استاندارد کیهان شکست می‌خورد و نظریه ریسمان وارد عمل می‌شود.
تئوری ریسمان به محققان اجازه می‌دهد تا فضا-زمان را در سطح کوانتومی کاوش کنند. توضیح آنها برای انرژی تاریک، کوچکترین چیزی را که می‌توانیم تصور کنیم (طول پلانک، مربوط به گرانش کوانتومی) را با بزرگترین چیزی که می‌دانیم (اندازه کل جهان) پیوند می‌دهد.
این نوع ارتباط در فیزیک بسیار مهم است، زیرا به این نکته اشاره می‌کند که فضا-زمان غیرقابل جابه‌جایی است. این به طور طبیعی منجر به پیش‌بینی میزان انرژی تاریک در جهان شد و مهمتر از آن، پیش‌بینی کرد که این مقدار باید به آرامی در طول زمان کاهش یابد. این کاهش دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان در داده‌های آزمایش DESI شروع به مشاهده کرده‌اند.
یک کارشناس، این را به عنوان اولین شواهد رصدی پشتیبان نظریه ریسمان و شاید اولین پیامدهای قابل مشاهده نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی در نظر گرفت. این مدل فعلی، شواهد نظری محکمی از شتاب کیهانی مبتنی بر انرژی تاریک ارائه می‌دهد، اما باید کار بیشتری روی آن انجام شود.
در نتیجه، محققان پیشنهاد می‌کنند که زمان انجام آزمایش‌های بیشتر رسیده است که می‌تواند یافته‌های آنها را تأیید کند. بر این اساس، تمرکز بر تشخیص الگوهای تداخل کوانتومی که حضور گرانش کوانتومی را نشان می‌دهند، ضروری است. امیدواریم در سال‌های آینده دانشمندان در موقعیتی قرار گیرند که بتوانند اسرار مرتبط با انرژی تاریک و ماهیت کوانتومی کیهان را کاملاً کشف کنند.