الدقائق الثلاث الأولى بعد ولادة العالم هي مطبخ كوني، حيث كانت الطبيعة تطهو أخف الأنوية الذرية. الوصفة تحددها الجاذبية: فهي تتحكم في معدل تبريد «المرق» الساخن المكوّن من الجسيمات. إذا كانت الجاذبية تعمل بشكل مختلف عما اعتدنا عليه، لكان الطبق مختلفًا أيضًا — بكمية مختلفة من الهيليوم والديوتيريوم.
أخذ المؤلفون نظرية حديثة لـ انحناء الزمكان — تُسمى $f(R,G,\mathcal{T})$ وهي أكثر تعقيدًا من نظرية أينشتاين. فيها لا يعتمد الانحناء على المادة فحسب، بل أيضًا على ضغطها الداخلي، وعلى تركيبة خاصة من الانحناء — ما يسمى ثابت غاوس-بونيه. اختُبرت أربعة نماذج من هذه الجاذبية ببيانات من «المطبخ»: كمية الهيليوم التي تمكنت من الطهي في الدقائق الأولى.
لم تكن القيود أكثر صرامة من تلك الخاصة بعلم الكونيات القياسي. لكل نموذج من النماذج الأربعة وُجدت مناطق واسعة من المعاملات التي تقع فيها وفرة الهيليوم المحسوبة ضمن الممر المسموح به. بعبارة أخرى، الجاذبية الجديدة لا تفسد الوصفة المجربة للأنوية الخفيفة — بل تضيف فقط مكونات جديدة مسموحًا بها حتى الآن.
هكذا تصبح الدقائق الأولى للكون ليست فقط مهدًا للمادة، بل أيضًا ميدان اختبار لأجرأ نظريات الجاذبية. نفس المطبخ الكوني الذي أعطانا الهيدروجين والهيليوم يساعد الآن في التحقق من هندسة الفضاء نفسه.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2607.17252
In this article, We investigate the cosmological consequences of a recently developed $$f(R,G,\mathcal{T})$$ gravitational framework, in which the action is formulated as a general function of the Ricci scalar $$R$$, the Gauss-Bonnet invariant $$G$$, and the trace of the energy-momentum tensor $$\mathcal{T}$$. As one of the most reliable probes of the physical conditions in the early universe, Big Bang nucleosynthesis offers a stringent framework for testing deviations from standard cosmology. We consider four representative models that are analyzed and constrained using observational limits on $$\left|\Delta T_f/T_f\right|$$ and the primordial helium mass fraction $$Y_p$$. The bounds obtained identify the allowed parameter regions for each model and demonstrate that significant departures from standard cosmology are compatible with nucleosynthesis observations. Our analysis shows that broad regions of the parameter space satisfy existing nucleosynthesis constraints, indicating the consistency of $$f(R,G,\mathcal{T})$$ gravity with the observed primordial light-element abundances and the established picture of the early universe preserving the observed abundances of light nuclei.
تقريبًا كل الهيليوم الذي تملأ به بالونات الهواء لم يولد في الانفجار العظيم، بل في أعماق النجوم — لكن الهيليوم الأولي لا يزال يشكل حوالي ربع إجمالي الهيليوم في الكون.