חוקרים מציעים שההתפשטות המואצת של היקום יכולה לנבוע מהגאומטריה של המרחב־זמן ומהרחבה של תורת הכבידה – בלי להוסיף “רכיב מסתורי” למשוואות כדי להתאים לתצפיות
ההתפשטות המאיצה של היקום מיוחסת בדרך כלל לכוח בלתי נראה בשם אנרגיה אפלה. מחקר חדש מציע שהבנה עמוקה יותר של הכבידה והגאומטריה של המרחב-זמן אולי תסביר את ההתנהגות הזאת מבלי להשתמש במסתורין כזה.
הסיבה להתפשטות המאיצה של היקום היא עדיין אחת מהשאלות הפתוחות הכי מעניינות בפיזיקה המודרנית. התאוריות הנוכחיות לא יכולות להסביר באופן מלא את ההתנהגות הזאת באמצעות התמונה הקיימת של העולם הפיזיקלי, שמשלבת את תאוריית היחסות הכללית של איינשטיין עם המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים.
כדי לגשר על הפער הזה, המדענים הציעו את קיומו של כוח מסתורי בשם "אנרגיה אפלה", שסבורים שהוא מניע את ההתפשטות המאיצה של היקום.
אבל עדיין לא ידוע המקור של האנרגיה הזאת. כעת מדענים מגרמניה ומרומניה מציעים דרך שונה לחשוב על הבעיה. המחקר שלהם מציע הסבר, חלקי לפחות, להתפשטות היקום מבלי להשתמש בכלל באנרגיה אפלה.
בדרך כלל מסבירים את ההתפתחות בקנה מידה גדול של היקום באמצעות היחסות הכללית יחד עם משוואות פרידמן. אבל במסגרת הזאת, כדי להסביר את התאוצה הנצפית המדענים צריכים להכניס ידנית למשוואות "איבר אנרגיה אפלה".
הפתרון הזה נחשב על ידי רבים כלא מספק, ולכן החוקרים מגרמניה ומרומניה חקרו מסלול חלופי. התוצאות שלהם מסתמכות על הרחבה של היחסות הכללית בשם כבידת פינסלר שפותחה בשנים האחרונות.
בהשוואה לניסוח המסורתי של הכבידה הכללית, הגישה הזאת משתמשת בתיאור יותר כללי של המרחב-זמן, ומאפשרת מידול מדויק יותר של ההשפעות הכבידתיוֹת של גזים משאפשר בכבידה הכללית הסטנדרטית.
זה מסתדר גם בלי "אנרגיה אפלה"
כשהחוקרים חישבו את הרחבת פינסלר של משוואות פרידמן, הם גילו דבר מלהיב: משוואות פינסלר-פרידמן כבר מנבאות התפשטות מאיצה של היקום אפילו בריק - ללא צורך להכניס הנחות נוספות או איברי "אנרגיה אפלה".
"זאת אינדיקציה מרגשת שאולי נוכל להסביר את ההתפשטות המאיצה של היקום, לפחות חלקית, בלי אנרגיה אפלה, על בסיס גיאומטריה מוכללת של המרחב-זמן", אומר הפיזיקאי חבר הצוות כריסטיאן פייפר. "נקודת המבט הגאומטרית החדשה הזאת על בעיית האנרגיה האפלה פותחת אפשרויות חדשות להבין טוב יותר את חוקי הטבע ביקום".
עוד בנושא באתר הידען: