آیا جهان انرژی از دست می دهد

کل انرژی همیشه پایدار است. انرژی از شکلی به شکلی دیگر درمی آید و یا به جرم تبدیل می شود، ولی نه می تواند تولید شود و نه نابود می شود. این اصل که یکی از محبوب ترین قوانین فیزیک است، بقای انرژینامیده می شود و همه دانشجویان رشته فیزیک و یا حتی دانش آموزان دبیرستانی این قانون پایه ای را می دانند.

این اصل بر همه بخش های زندگی ما حاکم است. در حرارتی که لازم است تا چای گرم شود یا در واکنش های شیمیایی ای که اکسیژن را در برگ های درخت تولید می کند و یا در غذایی که ما نیاز داریم تا ضربان قلبمان ادامه یابد. ما بدون خوردن نمی توانیم زندگی کنیم. خودروها هم بدون سوخت نمی توانند حرکت کنند. اما برخی از دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که قانون بقای انرژی پاسخگوی کلیت جهان نیست.

اگر به فضای خارج زمین پرش کنیم و جهان وسیع تری را در نظر بگیریم، مشکل قانون بقای انرژی آشکار می شود. تقریباً همه اطلاعات ما درباره فضای خارجی تر به شکل نور می آید و براساس نظریه عمومی نسبیت آلبرت اینشتین، یکی از ویژگی های کلیدی نور این است که هنگامی که از کهکشان های دور و از میان جهان همیشه در حال گسترش می آید به قرمز تغییر می کند- امواج الکترومغناصیس آن کشیده می شود. اما طول موج بلندتر به معنی انرژی کمتر است. بنابراین این پرسش برای هر ذهن کنجکاوی پیش می آید که موقعی که نور با گسترش جهان به قرمز تغییر می کند، انرژی آن کجا می رود؟ آیا این انرژی در تضاد با اصل بقای انرژی از بین می رود؟

اما تامارا ام دیویس استاد فیزیک دانشگاه نیوسات ولز که تحقیقات زیادی درباره گسترش جهان انجام داده نقض قانون بقای انرژی در فضای خارجی تر را نمی پذیرد.

وی با استناد به شواهد مختلفی که قانون بقای انرژی را تأیید می کند می گوید که وقتی موضوعی پیش می آید و به نظر می رسد قانون بقای انرژی نقض می شود، ما به آن مشکوک می شویم. این وضعیت یعنی این که مشاهدات ما مغایر با یکی از عمیق ترین مفاهیم علوم است که براساس آن انرژی همیشه پایدار باقی می ماند.

وی می افزاید:«هنگامی که جهان گسترش می یابد و کهکشان های دوردست از ما فاصله می گیرند، نورشان به قرمز تغییر می کند، بنابراین کم انرژی تر می شوند. اما این نقض ظاهری اصل بقای انرژی واقعاً در تضاد با قوانین پذیرفته شده فیزیک نیست.»

به نظر این فیزیکدان تفسیر مناسبی که از این وضعیت می توان کرد این است که انرژی هر فوتون حفظ می شود و پدیده ای که در داخل کهکشان ها شکل می گیرد هم معمولاً انرژی را حفظ می کند.

منبع: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-the-universe-leaking-energy