కాస్మాలజీ యొక్క ఒక మౌలిక అనుమానాన్ని మూడు కొత్త విశ్లేషణలు సవాలు చేస్తున్నాయి

విశ్వం ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అనుకున్నదానికంటే ఎక్కువ అసమానంగా ఉండవచ్చు

సుమారు ఒక శతాబ్దంగా ఆధునిక కాస్మాలజీ ఒక సరళీకృత అనుమానంపైనే ఆధారపడి ఉంది: అతిపెద్ద స్థాయిల్లో విశ్వం సుమారుగా ఏకరూపంగా ఉంటుంది, ప్రతి దిశలో దాదాపు ఒకేలా కనిపిస్తుంది. ఈ ఆలోచన standard FLRW model లో భాగంగా ఉంది; దీనికి Alexander Friedmann, Georges Lemaître, Howard Robertson మరియు Arthur Geoffrey Walker పేర్లు పెట్టారు. ఇప్పుడు, మూడు ఇటీవలి preprints పై New Scientist ఇచ్చిన నివేదిక ప్రకారం, ఆ అనుమానం తప్పు కావచ్చని ఆధారాలు పెరుగుతున్నాయి.

ఈ సవాలు నిలబడితే, అది చిన్న సవరణ కాదు. దాదాపు అన్ని cosmological observations ను FLRW framework ద్వారానే అర్థం చేసుకుంటారు. ఆ పునాది లో తీవ్రమైన లోపం ఉంటే, దూరం, విస్తరణ, నిర్మాణం వంటి అంశాలను విశ్వవ్యాప్తంగా ఎలా నమూనా చేస్తామన్నదాన్ని తిరిగి ఆలోచించాల్సి వస్తుంది.

ప్రామాణిక model అసంపూర్తి అయితే విఫలమయ్యే test

మూడు preprints లో మొదటిది, Timothy Clifton మరియు Asta Heinesen రాసింది, FLRW model విశ్వాన్ని ఖచ్చితంగా వివరించగలదా అని పరీక్షించేందుకు ఒక కొత్త test ను సూచిస్తుంది. ఆ ఆలోచన సిద్ధాంతపరంగా అందమైనది. పరిశోధకులు supernovae మరియు matter density fluctuations నుండి వచ్చిన cosmic distances కు సంబంధించిన formula combinations ను నిర్మిస్తారు. FLRW సరైనదైతే, అవి zero అవ్వాలి. అలా కాకపోతే, వేరే model అవసరమని సూచిస్తుంది.

ఇక్కడ ప్రాధాన్యం కొత్త test ప్రతిపాదనకే కాకుండా, దాన్ని చుట్టుముట్టిన సందర్భానికి కూడా ఉంది. ఇంతకు ముందు కూడా ఇతర tests ప్రతిపాదించబడ్డాయి, కానీ FLRW లో ఏదో తప్పు ఉందని స్పష్టమైన సంకేతాన్ని ఇవ్వలేదు. ఈ కొత్త విధానం, నివేదికలో చెప్పినట్లుగా, మరింత నిర్ణయాత్మకంగా ఉండే అవకాశం ఉంది.

సమాధానాన్ని ముందే ఊహించకుండా test ను ప్రయోగించడం

Heinesen మరియు Sofie Marie Koksbang రాసిన రెండో, మూడో preprints ఆ test ను ప్రస్తుత cosmological data పై ప్రయోగిస్తాయి. కానీ ముందుగా ఒక methodical సమస్యను పరిష్కరించాల్సి వచ్చింది. గత analyses తరచుగా సంబంధిత distance measurements ను ఇప్పటికే FLRW framework ను ఊహించిన విధంగా తీసుకున్నాయి. model ను న్యాయంగా పరీక్షించాలంటే, దాని సరైనదనాన్ని ముందుగా ఊహించని మార్గం అవసరం.

నివేదిక ప్రకారం, ఆ ఇద్దరూ data నుండి అవసరమైన distance measurements ను FLRW ను ప్రక్రియలో ముందుగా చేర్చకుండా ఎలా పొందాలో కనుగొన్నారు. తర్వాత వారు symbolic regression అనే AI-ఆధారిత పద్ధతిని ఉపయోగించి, ఆ measurements కు సరిపోయే formulas ను గుర్తించి test లో ఉపయోగించారు.

ఫలితం ఒక స్పష్టమైన nonzero outcome. test logic ప్రకారం, అది FLRW model లో లోపం ఉందని సూచిస్తుంది.

“అసమాన” విశ్వం ఎందుకు ముఖ్యం

నివేదిక ఈ ఉద్భవిస్తున్న చిత్రాన్ని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అనుకున్నదానికంటే మరింత “lumpier” విశ్వంగా చూపిస్తోంది. ఆ పదం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే standard homogeneous మరియు isotropic దృక్పథం పదార్థం ప్రతిచోటా పూర్తిగా సమంగా పంచబడిందని చెప్పదు. తగినంత zoom out చేస్తే, అసమానత సాఫీ అవుతుందనే వాదన అది. కొత్త పని, ఆ smoothing ప్రక్రియ standard approximation నిలబడేందుకు సరిపడా స్పష్టంగా జరగకపోవచ్చని సూచిస్తోంది.

అలా అయితే, దాని ప్రభావాలు తీవ్రం. FLRW model అనేది అనేక theories లో ఒకటి మాత్రమే కాదు. అది విస్తారమైన observations ను అర్థం చేసుకోవడానికి ఉపయోగించే scaffolding. దాన్ని బలహీనపరచడం వల్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు data నుండి విశ్వ ప్రవర్తనను ఎలా అంచనా వేస్తారో మారిపోవచ్చు.

ఇంకా తేలలేదు, కానీ ప్రాముఖ్యమైనది

ఇక్కడ చెప్పిన పని preprints మాత్రమే, ఇంకా స్థిరమైన consensus కాదు అనేది ముఖ్యం. నివేదికే Heinesen ఆశ్చర్యాన్ని ప్రస్తావించింది; ఈ ఫలితం మునుపటి చాలా విషయాలకు విరుద్ధంగా ఉందని ఆయన అన్నారు. అది జాగ్రత్త తీసుకోవాల్సిన కారణం. దశాబ్దాలుగా నిలిచిన models కు వేసే అసాధారణ సవాళ్లకు విస్తృత scrutiny మరియు replication అవసరం.

అయినప్పటికీ, ఈ నివేదిక ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది విప్లవం జరిగిపోయిందని నిరూపించదు. అది అటువంటి మార్పు ఎలా జరగొచ్చో సూచించే ఒక తార్కిక మార్గాన్ని చూపుతుంది. జాగ్రత్తగా రూపొందించిన test, standard model ను ముందుగా ఊహించకుండా దాన్ని ఎలా ప్రయోగించాలి అన్న పద్ధతి, మరియు nonzero outcome కలిసి ఒక స్పష్టమైన technical challenge ను సృష్టిస్తాయి; అస్పష్టమైన తాత్విక అభ్యంతరం కాదు.

కాస్మాలజీలోని tensions ను దాటే ఒక దారి

New Scientist ప్రకారం, ఉద్భవిస్తున్న ఆధారాలు cosmology లోని అతిపెద్ద రహస్యాలలో కొన్ని పరిష్కరించడంలో సహాయపడవచ్చు. మూల పాఠ్యం వాటిని వివరంగా జాబితా చేయలేదు, కానీ సూచన స్పష్టంగా ఉంది: పెద్ద స్థాయి ఏకరూపతపై ఉన్న ఒక మౌలిక అనుమానం తప్పైతే, cosmological interpretation లోని కొన్ని persistent mismatches data ను మాత్రమే కాక, framework ను కూడా ప్రతిబింబించవచ్చు.

అందుకే ఈ చర్చ ముఖ్యం. ఒక రంగం ఒకే సులభమైన అనుమానంపై బాగా ఆధారపడితే, ఆ అనుమానం విఫలమవుతుందని నమ్మదగిన సంకేతం పైగా నిర్మించిన అన్నింటిలోనూ అలజడి తెస్తుంది. ఇప్పటికీ కేసు నిర్మాణ దశలోనే ఉంది. కానీ ఈ analyses scrutiny లో నిలిస్తే, విశ్వం మనకు తెలిసిన అత్యంత పరిచిత model reality యొక్క default description గా ఉండడానికి సరిపడా మృదువుగా లేదనే అవకాశాన్ని cosmology ఎదుర్కోవాల్సి రావచ్చు.

ఈ వ్యాసం New Scientist రిపోర్టింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.