في عام 2023، اكتشف العلماء تموجات دقيقة في نسيج الزمكان، تُعرف باسم الموجات الثقالية، تنشأ من مجموعات توقيت النجوم النابضة. كان يُعتقد في البداية أن هذه الموجات منخفضة التردد كانت نتيجة لتحول طوري حدث بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. ومع ذلك، ألقت أبحاث جديدة شكوكًا على هذا التفسير، مما يشير إلى أن فهمنا لهذه الموجات الكونية قد يحتاج إلى مراجعة.
الفرضية الأولية
ال نظرية كان السبب وراء هذه الموجات الثقالية هو ارتباطها بتحول طوري في الكون المبكر. والتحول الطوري هو تغير مفاجئ في خصائص المادة، ويحدث غالبًا عندما تصل الظروف إلى نقطة حرجة. على سبيل المثال، تحول الماء إلى جليد هو تحول طوري. اعتقد العلماء أن عملية مماثلة، حدثت بعد فترة وجيزة من بينغ بانج، أنتجت موجات ثقالية يمكن اكتشافها بترددات النانوهيرتز. وكان يُعتقد أن هذا التحول الطوري لعب دورًا مهمًا في تكوين الجسيمات الأساسية.
التحديات التي تواجه الفهم الحالي
أثار أندرو فاولي، الأستاذ المساعد في جامعة شيان جياوتونغ-ليفربول، وفريقه تساؤلات حول هذه الفرضية. تشير أبحاثهم إلى أن التحول الطوري يحتاج إلى “رائع للغاية“لإنتاج الموجات منخفضة التردد المرصودة. وبعبارات بسيطة، هذا يعني أن الانتقال لابد أن يحدث في حالة شديدة البرودة، وهو أمر يبدو مستبعداً بالنظر إلى ظروف الكون المبكر.
تكمن المشكلة في أن التحولات الفائقة البرودة كانت لتواجه صعوبة في الاكتمال بسبب التوسع السريع للكون في أعقاب الانفجار العظيم. ويشير فاولي إلى أنه حتى لو تسارعت وتيرة هذا التحول نحو النهاية، فلن يتوافق مع التردد المرصود للموجات.
تداعيات النتائج
وتشير النتائج الحالية إلى أن الموجات الثقالية التي تم رصدها ربما لا تكون مرتبطة بالتحول الطوري المقترح بعد الانفجار العظيم. وإذا لم تكن هذه الموجات ناجمة عن هذا التحول، فهذا يعني ضمناً أن هناك عمليات أخرى لم يتم فهمها بعد. ويؤكد فاولي أن فهم هذه الموجات قد يكشف عن جوانب جديدة من الفيزياء ويساعد في الإجابة على أسئلة أساسية حول أصل الكون.
كما أن لهذا الاكتشاف آثار أوسع نطاقاً. فقد يحسن فهمنا للتحولات الطورية الأخرى وتأثيراتها، سواء في السياقات الكونية أو على الأرض. على سبيل المثال، قد تؤثر الأفكار المكتسبة من هذه الدراسات على كيفية فهمنا لتدفق المياه عبر الصخور أو كيفية انتشار حرائق الغابات.
المضي قدما
وتشير أبحاث الفريق إلى أن هناك حاجة إلى نهج أكثر دقة لدراسة التحولات الطورية الفائقة البرودة وارتباطها بالموجات الثقالية. وقد يتضمن هذا تطوير تقنيات جديدة لقياس وتفسير هذه الموجات بدقة أكبر. ومع تطور معرفتنا، سيكون من الأهمية بمكان مواصلة استكشاف وتحسين نظرياتنا حول اللحظات الأولى للكون والعمليات الأساسية التي شكلته.
إن فهم هذه التحولات الفائقة البرودة والموجات الثقالية المرتبطة بها قد يقدم صورة أكثر ثراءً لأصول الكون، مما يؤدي إلى تطورات جديدة ومثيرة في الفيزياء.
