الكون في الميزان: شبكة عصبية تُحسّن دقة قياس توسّع الفضاء

‹›

تخيل غرفة مظلمة ومصباحاً. أنت تعلم أن قدرته الحقيقية 100 واط، لكنه يبدو خافتاً: إذن هو بعيد. كلما كان خافتاً أكثر، كان أبعد. يستخدم علماء الفلك حيلة مماثلة: يراقبون انفجارات خاصة — مستعرات عظمى — تكون شدة سطوعها الحقيقية متساوية تقريباً. وكأن الكون نفسه قد وزع مصابيح منارات. بهذه الطريقة اكتشف آدم ريس وزملاؤه في تسعينيات القرن الماضي أن الكون يتوسع بسرعة متزايدة.

لوقت طويل، ساد الاعتقاد بأن التوسع يسير بسرعة ثابتة — تُسمى ثابت هابل تكريماً لـ إدوين هابل (رغم أن أول من طرح الفكرة هو جورج لوميتر). لكن القياسات من المستعرات العظمى تعطي رقماً، بينما تعطي الخلفية الكونية الميكروية القديمة رقماً آخر. قد يشير هذا الاختلاف إلى خصائص جديدة لـ الطاقة المظلمة أو إلى ثغرات في النظرية. لتجاوز الجدل، أنشأ العلماء شبكة عصبية KLT-Net: تنظر إلى الانزياح الأحمر للضوء (احمراره بسبب تمدد الفضاء) وتستنتج بنفسها المسافة الموافقة. ثلاثة «أدمغة» للشبكة — واحد يحفظ التسلسلات، وآخر يجد الأنماط الرئيسية، وثالث يلم بالصورة العامة — تتعلم دون صيغ جاهزة.

النتيجة: ثابت هابل أصبح حوالي 69.6 كم/ث لكل ميغا فرسخ — وهي تقريباً السرعة التي يبتعد بها منزلان تفصل بينهما مليون سنة ضوئية عن بعضهما كل ثانية. هذه القيمة أقرب قليلاً إلى بيانات الخلفية الكونية الميكروية، مما يخفف التناقض. أهمية هذا النهج أنه لا يُلائم الأرقام مع افتراضات جامدة، بل يبحث بصدق عن العلاقة مباشرة. عندما تمطرنا التلسكوبات الجديدة بصور دقيقة، ستساعد شبكات كهذه في اصطياد إشارات غامضة لـ الطاقة المظلمة — سبب التسارع المستمر في هروب المجرات.