Bir əsrdən bir az çox əvvəl Albert Eynşteyn diqqətini cazibə qüvvəsinin özündən bütün kainatın taleyinə yönəltmişdi. 1917-ci ildə, ümumi nisbilik nəzəriyyəsini inkişaf etdirdikdən qısa müddət sonra, o, yeni tənliklərini kosmologiyaya tətbiq etməyə başladı. Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi cazibə qüvvəsi haqqında anlayışımızı dəyişdirdi, buna görə də həmin tənliklərin mümkün olan ən böyük miqyasda kainat haqqında nə dediyini soruşmaq məntiqli idi.

Cazibə qüvvəsi təbii başlanğıc nöqtəsi idi. Orta hesabla, kainat elektrik baxımından neytraldır, bu da elektromaqnetizmin onun genişmiqyaslı davranışına hakim olmadığı deməkdir. Eynşteyn də güclü və zəif nüvə qüvvələri haqqında heç nə bilmirdi (düzünü desəm, heç kim bilmirdi), lakin bu qarşılıqlı təsirlər yalnız çox qısa məsafələrdə işləyirdi.

Eynşteynin Gözlənilməz Dinamik Kainatı

Kosmologiya üçün cazibə qüvvəsi maddənin böyük məsafələrdə necə davrandığını müəyyən edir. Əgər “kainatı” təmsil edən bir maddə toplusunu təsəvvür etsəniz, Eynşteynin tənlikləri sizə bu toplunun necə inkişaf etməli olduğunu deyə bilər.

Eynşteynin kəşf etdiyi şey onu təəccübləndirdi. Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi təbii olaraq əbədi olaraq dəyişməz qalan bir kainatı təsvir etmirdi. Bunun əvəzinə, tənliklər ya genişlənəcək, ya da büzüləcək dinamik bir kosmosa işarə edirdi. Bu nəticə o dövrdə kainatın statik olduğunu və kosmik tarix boyunca mahiyyətcə eyni qaldığını iddia edən hakim fikirlə ziddiyyət təşkil edirdi.

Eynşteyn tənliklərinə yunan hərfi Lambda ilə ifadə olunan “kosmoloji sabit” əlavə etməklə cavab verdi. Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi artıq belə bir terminə icazə verirdi. Sadə dillə desək, o, fəza-zamanın özünə daxil edilmiş cazibə qüvvəsi kimi hərəkət edir və hətta boş fəzada belə mövcud ola bilər. Dəyərindən asılı olaraq, bu təsir ya cazibə, ya da itələmə yarada bilər. Eynşteyn maddənin cazibə qüvvəsinə qarşı çıxan və kainatın sabit qalmasına imkan verən bir dəyər seçdi.

Bu həll yolu uzun sürmədi.

Genişlənən Kainat Hər Şeyi Dəyişdirir

Bir neçə il ərzində Edvin Habl kainatın genişləndiyini kəşf etdi. Bu vaxt rus kosmoloqu Aleksandr Fridmann kimi nəzəriyyəçilər Eynşteynin tənliklərini daha hərfi mənada qəbul etdilər və Böyük Partlayış nəzəriyyəsini dəstəkləməyə kömək edəcək nəzəri təməl yaratdılar.

Eynşteyn sonda kosmoloji sabitdən imtina etdi. Daha sonra dostlarına deyəcəkdi ki, onu tətbiq etmək onun “ən böyük səhvi” olub.

Daha sonra başqa bir böyük sürpriz gəldi.

1998-ci ilə qədər irəliləyək. İki astronom komandası kainatın nə qədər maddə ehtiva etməsi ilə bağlı uzun müddətdir davam edən fikir ayrılığını həll etməyə çalışırdı. Müxtəlif müşahidələr çox fərqli qiymətləndirmələr vermişdi, bəziləri nisbətən az maddənin olduğunu, digərləri isə daha çox olduğunu göstərirdi.

Astronomlar artıq kainatın genişləndiyini bilirdilər. Lakin maddə cazibə qüvvəsi yaratdığı üçün həmin maddə genişlənməni tədricən yavaşlatmalı idi. Tədqiqatçılar genişlənmənin nə qədər yavaşladığını ölçməklə əslində nə qədər maddənin olduğunu müəyyən etməyə ümid edirdilər.

Bunun əvəzinə, əksini kəşf etdilər.

Kainat Sürətlənirdi

Kainatın genişlənməsi yavaşlamırdı, əksinə sürətlənirdi.

Müşahidələr hələ də kainatın nisbətən az maddə ehtiva etdiyini göstərirdi, lakin hətta bu maddə belə astronomların gördüklərini izah etmək üçün kifayət deyildi. Görünür, nəsə kosmik genişlənməni zamanla daha sürətli getməyə sövq edirdi.

Ən sadə izahat tanış idi: Eynşteynin kosmoloji sabiti. Kosmik itələmə yaradan sabit fon effekti müşahidə olunan sürətlənməni izah edə bilər. Eynşteynin bu fikri rədd etməsindən onilliklər sonra onun güman edilən səhvi yeni məlumatlar üçün əsas izahat kimi geri döndü.

Qaranlıq Enerji Müasir Kosmologiyanı Yenidən Formalaşdırır

1980-ci və 1990-cı illərdə kosmoloqlar getdikcə daha mürəkkəb bir çərçivə hazırlamışdılar ki, bu da Kosmologiyanın Standart Modeli kimi tanınırdı (fiziklər vahid, əməkdaşlıq edən, konsensus modellərini “Standart” adlandırmağa meyllidirlər). Lakin kosmik genişlənmənin sürətləndiyinin kəşfi həmin modelin artıq mövcud formasında dayana bilməyəcəyi anlamına gəlirdi.

Onun əvəzlənməsi, Böyük Partlayışdan bəri kainatın necə təkamül etdiyinə dair ən yaxşı təsvirimiz oldu: LCDM kosmologiyası.

Lambda, qaranlıq enerji kimi də tanınan kosmoloji sabitə aiddir. CDM, demək olar ki, hər qalaktikada kütlənin böyük hissəsini təşkil etdiyinə inanılan soyuq qaranlıq maddə növünü ifadə edir. Soyuq qaranlıq maddə öz-özlüyündə bir hekayədir. Burada diqqət mərkəzində Lambda durur.

Problemli Olduqca Uğurlu Bir Model

LCDM olduqca uğurlu olmuşdur. O, həmçinin təəccüblü dərəcədə sadədir, ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində yalnız bir neçə tənzimlənən parametrə və az sayda fərziyyəyə əsaslanır.

Bu sadəliyə baxmayaraq, model çox böyük müşahidələr diapazonunu izah edə bilər. Kainatın genişlənmə tarixini, fon radiasiyasının görünüşünü, BAO xüsusiyyətini, qalaktikaların böyüməsini, genişmiqyaslı kosmik strukturun inkişafını və daha çoxunu təsvir edir.

LCDM, bütün elmlərdə ən dərindən öyrənilmiş və geniş şəkildə sınaqdan keçirilmiş nəzəriyyələrdən birinə çevrilmişdir.

Və demək olar ki, şübhəsiz ki, səhvdir.