الكون يشبه العجين الذي يختمر في الفرن. المجرات تتباعد عن بعضها، وسرعة هذا التباعد تتزايد. لتفسير التوسع المتسارع، ابتكر علماء الكون الطاقة المظلمة — وهي قوة غامضة تدفع الفضاء إلى التمدد من الداخل. الوصفة القياسية، المسماة لامدا-سي دي إم، تعمل بشكل جيد، لكن لديها بعض التناقضات.
قرر مؤلفو الدراسة الجديدة إعادة كتابة الوصفة، مضيفين إليها فكرة جديدة — الإنتروبيا الكسرية. الإنتروبيا العادية (مقياس الفوضى) تنمو كمساحة السطح، لكن هنا أعطيت أسًا كسريًا، وكأننا نقيس ليس بخطوات كاملة بل بأنصاف أو أرباع. من هذه الإنتروبيا الكسرية اشتقوا ثلاثة نماذج للطاقة المظلمة، تختلف في اختيار الأفق — الحد الوهمي الذي لم يصلنا الضوء من خلفه بعد. النموذج الأول يستخدم أفق هابل (المسافة التي تبتعد عندها المجرات بسرعة الضوء)، والثاني يستخدم أفق الأحداث المستقبلية (ما يمكننا رؤيته في أي وقت)، والثالث يستخدم أفق الجسيمات (ما رأيناه بالفعل في الماضي).
قورنت النماذج الثلاثة ببيانات الرصد: ومضات المستعرات الأعظمية، وتوزيع المجرات، وأحدث نتائج مسح DESI. اتضح أن نموذجين — بأفق هابل وأفق الجسيمات — ينحرفان بشدة عن بيانات الكون المبكر، خاصة البقع الحرارية في إشعاع الخلفية الكونية. أما النموذج بأفق الأحداث المستقبلية فقد اجتاز الاختبار: اليوم لا يمكن تمييزه تقريبًا عن لامدا-سي دي إم القياسي، لكن معامل التباطؤ فيه سيتصرف بشكل مختلف في المستقبل. هذا يعني أنه بعد مليارات السنين، قد يسير توسع الكون وفق سيناريو مختلف — أسرع قليلاً أو أبطأ قليلاً مما يتنبأ به النموذج القياسي.
من السابق لأوانه الجزم بأي نموذج هو الصحيح. لكن إذا أكدت الملاحظات المستقبلية الانحرافات، فسيكون ذلك أول إشارة إلى أن الطاقة المظلمة أكثر تعقيدًا من مجرد ثابت كوني أدخله أينشتاين قبل مائة عام.
الإنتروبيا الكسرية المستخدمة في الدراسة جاءت من ميكانيكا الكم ذات المشتقات الكسرية — وهي أداة رياضية تصف العمليات ذات الذاكرة، مثل تدفق الكهرباء في مواد غير عادية.
في رواية «السؤال الأخير» لإسحاق عظيموف، تواجه البشرية الموت الحراري للكون، لكن سيناريو مختلف للطاقة المظلمة قد يغير النهاية.