ZHENG HE – SIDA YANG MENJADI LAKSAMANA DINASTI MING

TENAGA GELAP VS GRAVITI TERUBAHSUAI – MANAKAH YANG AKAN MENANG?

Pautan ke artikel asal:
Cordis. (2 Ogos 2019). Dark Energy vs Modified Gravity: Which one will prevail? Phys.org.
https://phys.org/news/2019-08-dark-energy-gravity-prevail.html

Penterjemah: Muhammad Eilham


Teori Kenisbian Umum Enstein telah pun menjangkakan kewujudan tenaga gelap – satu entiti misteri yang mampu menembusi ruang dan menyebabkan berlakunya pecutan terhadap perkembangan alam semesta. Tetapi, bagaimana kalau sebenarnya (teori) Einstein (itu) salah dan tidak wujud pun sebenarnya benda yang dipanggil sebagai tenaga gelap ini? Projek The GalaxyDance sedang menjalankan penyelidikan terhadap idea ini.

Meskpun ianya telah pun dibuktikan tepat berkali-kali sejak ia mula dikeluarkan, Teori Kenisbian Umum bukanlah satu-satunya teori yang wujud untuk menerangkan fenomena graviti. Bahkan sebenarnya, telah wujud banyak teori alternatif yang dicipta di luar sana. Masalah utama dengan teori-teori ini adalah para saintis tidak mengetahui bagaimana caranya untuk mengaitkan teor-teori tersebut dengan pemerhatian dan simulasi terhadap alam semesta.

Untuk memberi lebih pencerahan (dan mengecilkan permasalahan tersebut), Projek GalaxyDance yang merupakan usahasama dengan program Marie Sklodowska-Curie telah pun menggunapakai maklumat yang diperoleh daripada data statistik halaju galaksi daripada semesta berhampiran, ditambahkan lagi dengan pemerhatian terhadap anjakan merah yang terhasil akibat ruang yang terherot.

Dr. Wojciech Hellwing, koordinator bagi projek tersebut merangkap Felo Pengkaji di Pusat Fizik Teori Akademi Sains Poland, berbincang mengenai hasil projek tersebut buat masa sekarang.


APAKAH YANG MENYEBABKAN PENGEMBANGAN ALAM SEMESTA INI SUKAR UNTUK DIFAHAMI?

Semakin kita dalami dan telusuri pemerhatian kita terhadap alam semesta, kita tidak akan terlepas dari mempersoalkan serba-sedikit mengenai sifatnya. Salah satunya adalah berkenaan dengan pecutan fabrik ruangmasa, yang pada masa ini kita nisbahkan(nya sebagai) akibat dari sifat yang dibawa oleh tenaga gelap. Namun sejujurnya, kita cuma boleh mengambil tenaga gelap sebagai hipotesis yang baik sekiranya Teori Graviti Einstein berguna (berfungsi) dalam kesemua skala kosmo, dan kita tahu bahawa Teori Graviti Einstein tidak terpakai dalam beberapa keadaan, antaranya seperti titik singulariti dalam lohong hitam.

Ada banyak lagi penjelasan lain yang tidak memerlukan model tenaga gelap untuk menerangkan fenomena pengembangan alam. Teori ini selalunya teori yang dilihat menjangkaui Teori Kenisbian Umum, dan seringkali dipanggil sebagai “Teori Graviti Terubahsuai”. Menguji Teori Kenisbian Umum serta teori-teori alternatif terubahsuai ini pada skala antara galaksi adalah menjadi keperluan utama dalam Astronomi Antara Galaksi Moden, dan ini merupakan tujuan utama Projek GalaxyDance ditubuhkan.


BOLEH TERANGKAN DENGAN LEBIH MENDALAM TENTANG APA YANG ANDA BUAT?

GalaxyDance telah pun memperkenalkan satu pendekatan baharu yang terdiri daripada penggunaan statistik tertib rendah bagi data-data halaju galaksi serta kelompok mereka untuk menguji Teori Kenisbian Einstein serta teori alternatif yang lain. Pendekatan ini merangkumi jarak antara galaksi yang luas, satu jarak yang mana teori graviti jarang sekali diuji dengan pendekatan ini. Saya telah pun berjaya menunjukkan pendekatan ini membawa kepada beberapa kelebihan: model ini bebas dari unsur graviti, tiada bias dalam pemilihan galaksi serta secara umumnya tidak terkesan dengan bidang fizik yang lain, seperti Fizik Baryonik.

Saya juga telah pun menggunapakai simulasi komputer terkini dalam rangka mensimulasikan alam semesta secara maya. Dengan menganalisa data ini, kita boleh berusaha menggunapakai teori graviti terubahsuai serta mencari data yang mampu mendatangkan hasil.


APAKAH YANG MEMBUATKAN USAHA INI LEBIH INOVATIF?

Penggunaan simulasi superkomputer yang pada asalnya adalah mustahil dengan model Teori Kenisbian, akibat daripada kesukaran simulasi serta jumlah data yang banyak. Untuk mengatasi masalah ini, kami telah pun memutuskan untuk menggunakan algoritma (yang) lebih pantas – dengan kekurangan dari segi ketepatan – di mana pemodelan alam semesta mampu dilakukan dengan lebih cekap.

Saya juga telah pun berjaya menunjukkan bahawa dalam kes halaju kosmik, nilai anggaran dari data kami adalah mencukupi untuk memberi hasil yang memberangsangkan.


APAKAH HASIL UTAMA YANG ANDA JANGKAKAN DARI PROJEK INI?

Tidak diragui, salah satu hasil yang dijangkakan dari projek ini adalah suatu set simulasi teori-teori alternatif yang besar dan terkini yang membolehkan kajian terhadap medan halaju kosmik mampu dihasilkan.

Kami telah pun menunjukkan bahawa dengan statistik tertib rendah, medan halaju kosmik akan mengandungi isyarat graviti terubahsuai yang kuat. Bagaimanapun, kami juga telah menunjukkan bahawa, untuk mengekstrak isyarat ini, dedikasi serta permodelan menyeluruh akan impak struktur kosmik berdekatan, seperti kelompok galaksi Virgo, akan menjadi salah satu titik penting dalam penentuan kejayaan kaedah yang kami gunapakai.


APA YANG ANDA HARAPKAN SEBELUM PROJEK INI BERAKHIR?

(Agar) kami berupaya menggunakan model tambahan dari proses-proses ini untuk menentukan warna sesebuah galaksi, ketelusan serta bentuk galaksi tersebut. Hal ini akan membolehkan penghasilan suatu “katalog galaksi maya” yang terhasil daripada alam semesta yang dipengaruhi oleh teori graviti terubahsuai.

Dari situ, kita boleh membandingkan hasil dapatan kami dengan model teori kenisbian Einstein yang sedia ada, dan membuat unjuran akan kajian-kajian lain yang boleh dilaksanakan di masa hadapan.


BAGAIMANAKAH REAKSI MAKLUMBALAS KOMUNITI SAINTIFIK TERHADAP USAHA ANDA SETAKAT INI?

Ramai kenalan yang kagum dengan kajian ini serta menunjukkan minat yang mendalam sewaktu kami mempamerkan hasil projek kami di persidangan kosmologi antarabangsa. Tambahan lagi, kami juga baru sahaja memulakan kolaborasi baru dengan saintis yang mempunyai kepakaran dalam bidang pemerhatian galaksi (dari Lyon, Perancis) serta dalam permodelan struktur kosmik (seorang saintis dari Potsdam, Jerman). Kami amat gembira dengan jalinan kerjasama ini.


APAKAH IMPAK JANGKA MASA PANJANG YANG ANDA HARAPKAN DARI PROJEK INI? BAGAIMANA PROJEK INI MEMPERSIAPKAN KOMUNITI SAINTIFIK TERHADAP ERA DATA KOSMOLOGI YANG MAKIN BANYAK DICERAP?

Harapannya adalah GalaxyDance mampu membuka ruang kepada cara baru untuk kita menguji teori-teori berkaitan gravity, serta menjadikan ujian kosmologi terhadap teori-teori gravitini suatu reality. Apa sekalipun hasil akhirnya, sama ada teori tenaga gelap ataupun teori graviti terubahsuai yang berjaya dibuktikan, harapannya adalah agar projek ini mampu memberi kesan kepada pemahaman kita terhadap alam semesta pada skala kosmologi.

Sekiranya dapatan projek kami ini mampu membuktikan bahawa wujud fizik baru di sebalik teori fizik yang ada sekarang, ia akan menggoyah pemahaman semasa kita terhadap evolusi kosmo. Di suatu sudut yang lain, sekiranya projek kami mendapat hasil yang negatif, hal ini akan menjadi hujat penguat terhadap teori kenisbian Einstein di samping memaksudkan bahawa kita perlu berusaha lebih keras dalam rangka merungkai misteri tentang tenaga gelap.