فضا و نجوم

آیا بزرگترین اشتباه علمی اینشتین، واقعا اشتباه بود؟

نوشته شده توسط عرفان کسرایی

اینشتین پس از صورتبندی نظریه نسبیت عام خود توانست مدلهای ریاضی سازگاری برای کیهان را صورت بندی کند. البته خیلی زود با یک مشکل بزرگ مواجه شد. مشکلی که اتفاقا نتیجه غیرقابل اجتناب نظریه خودش بود. در کیهان شناسی دو فرض وجود دارد که همگنی و همسانگردی نام دارد. به این دو فرض در کنار هم در اصطلاح اصل کیهان شناسی هم گفته می شود. اصل همگنی می گوید همه چیز در فضا یه صورت یکنواخت پخش و توزیع شده و اصل همسانگردی کیهان نیز بدین معناست که کیهان در همه جهات مشابه دیده می شود. در حل هر معادله اینشتین که شامل اصل کیهان شناسی بود، او می بایست فضا-زمان متحرک و دینامیکی می داشت. به عبارت دیگر برای او غیرممکن بود که مدلی از کیهان بسازد که اصطلاحا پایا یعنی استاتیک باشد و با زمان تغییر نکند. نظریه اینشتین به کیهانی نیاز داشت که یا باید در حال انبساط می بود یا انقباض. با این وجود این نظریه کیهان شناسی هیچ حرفی درباره اینکه کدامیک از این دو حالت اتفاق می افتد نمی زد. پیتر کلز  Peter Coles کیهان شناس دانشگاه Cardiff در انگلستان می گوید اینشتین دانش کافی درباره نجوم نداشت اما راجع به حرکات میان ستارگان چیزهایی پرسیده بود. شاید به این دلیل که سوال را اشتباه پرسیده بود به این نتیجه رسید که به صورت میانگین، ستارگان نه به خورشید نزدیک می شوند و نه از آن دور می شوند. اینشتین چندان متقاعد شده بود که جهان ایستاست که برای اصلاح معادلاتش به عقب بازگشت. او دریافت که با تغییراتی جزیی می تواند خصوصیات اصلی آن معادلات را حفظ کند و در عین حال بتواند مدل های کیهان شناسی در حال انبساط و انقباض را نیز تبیین کند. اصلاحی که اینشتین در نظریه خود به وجود آورد ثابت کیهان شناسی نام دارد. ثابت کیهان شناسی می گذارد که فضا با گذر زمان منبسط شده یا انقباض پیدا کند. اینشتین بر این اساس ، مدل کیهان شناسی استاتیک خود را در سال ۱۹۱۷ منتشر کرد. در حالیکه چند سال بعد در سال ۱۹۲۹ ادوین هابل با انتشار نتایج خود مبنی بر انبساط جهان نشان می داد که کیهان به هیچ عنوان ایستا و به اصطلاح استاتیک نیست و بلکه در حال انبساط است. اینک با مشخص شدن انبساط جهان، دیگر ضرورتی برای ثابت کیهان شناسی اینشتین وجود نداشت.

بزرگترین اشتباه علمی یا بزرگترین پیش بینی علمی
اینشتین در سال های پایانی عمر خود از این موضوع به عنوان بزرگترین اشتباهی که او در علم به آن دامن زده یاد می کرده است. این توضیحات اینشتین معطوف به مساله ثابت کیهانی است. اما در واقع ، اشتباه اصلی آنجاست که او نتوانست انبساط جهان را پیش بینی کند. اگرچه تا همین اواخر، اغلب کیهان شناسان از این مساله که ثابت کیهان شناسی را در مدل های خود لحاظ کنند راضی نبودند ، اما ثابت کیهانی عملا هرگز از روی میز کار کیهان شناسان کنار گذاشته نشد. در مقابل به خصوص پس از سال ۱۹۹۸ جامعه علمی ، یک رنسانس جدی را در قبال ثابت کیهانی اینشتین تجربه کرد. مساله ابرنواختر نوع Ia دانشمندان را به این نتیجه رساند که انبساط جهان ، خطی نیست و بلکه شتابدار است. این نظریه جدید یعنی انبساط شتابدار جهان به خوبی با ثابت کیهانی اینشتین مطابقت داشت و می توانست با مدل لامبدا-سی‌دی‌ام Lambda-CDM سازگار باشد. دانشمندانی مانند سائول  پرلموترSaul Perlmutter وبریان اشمیت Brian P. Schmidt و آدام ریس  Adam G. Riess نشان دادند که آنچه که اینشتین ، بزرگترین اشتباه علمی دوران حیات خود خوانده بود ، می توانست اشتباه نباشد! به عبارت دیگر با پذیرش انبساط شتابدار جهان، بزرگترین اشتباه علمی اینشتین نیز ظاهرا اشتباه نبوده است.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک ، منطق ریاضی و مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ علم (تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم)

۲ دیدگاه

دیدگاه شما چیست