تم وصف التطور الزمني للكون من الانفجار العظيم حتى الوقت الحاضر بواسطة معادلات أينشتاين الميدانية للنسبية العامة. ومع ذلك ، لا يزال هناك عدد من الأسئلة المفتوحة حول الديناميكيات الكونية ، والتي تكمن أصولها في التناقضات المفترضة بين النظرية والملاحظات. أحد هذه الأسئلة المفتوحة: لماذا الكون في حالته الحالية متجانس على نطاق واسع؟
من المفترض أن الكون كان في حالة متطرفة بعد الانفجار العظيم ، والتي تتميز ، على وجه الخصوص ، بالتقلبات القوية في انحناء الزمكان. من خلال عملية توسع طويلة ، تطور الكون إلى حالته الحالية ، والتي هي متجانسة ومتجانسة على نطاقات كبيرة - ببساطة: يبدو الفضاء هو نفسه في كل مكان. يتضح هذا ، من بين أمور أخرى ، من خلال قياسات ما يسمى بإشعاع الخلفية ، والتي تبدو موحدة للغاية في جميع اتجاهات المراقبة. هذا التوحيد مذهل لأنه حتى منطقتين من الكون انفصلت عن بعضهما البعض ، أي لا يمكن تبادل المعلومات ، ولا تزال تظهر قيمًا متطابقة لإشعاع الخلفية.
لحل هذا التناقض المفترض ، تم تطوير ما يسمى بنظرية التضخم ، والتي تفترض مرحلة من التوسع السريع للغاية بعد الانفجار العظيم مباشرة ، والتي بدورها يمكن أن تفسر تجانس إشعاع الخلفية.
ومع ذلك ، فإن كيفية شرح هذه المرحلة في سياق نظرية أينشتاين تتطلب عددًا من التعديلات على النظرية التي تبدو مصطنعة ولا يمكن اختبارها بشكل مباشر.
حتى الآن ، لم يكن من الواضح ما إذا كان يمكن تفسير تجانس الكون بالكامل من خلال معادلات أينشتاين. والسبب في ذلك هو تعقيد المعادلات وما يرتبط بها من تعقيد في تحليل حلولها - نماذج الكون - والتنبؤ بسلوكها.
في مهمة محددة ، من الضروري التحليل الرياضي للتطور الزمني للانحرافات القوية في البداية عن حالة متجانسة في شكل موجات الجاذبية الكونية. يجب إثبات أنها تتحلل أثناء عملية التوسع ، مما يسمح للكون باكتساب هيكله الموحد.
يعتمد هذا التحليل على الأساليب الرياضية الحديثة في مجال التحليل الهندسي. حتى الآن ، يمكن لهذه الأساليب أن تحقق مثل هذه النتائج فقط مع انحرافات صغيرة عن هندسة الزمكان المنتظمة. كان ديفيد فايمان من جامعة فيينا أول من نقل هذه الأساليب إلى حالة وجود أي انحرافات كبيرة.
اقرأ أيضا:
اترك تعليق