فیزیکدانان احتمالا توضیحی برای سه بعدی بودن جهان یافته‌اند

گروهی بین‌المللی از دانشمندان به تازگی یک نظریه‌ی جدید و جامع را ارائه داده‌اند که توضیح می‌دهد چرا جهان ما سه بُعد را اشغال کرده است و ابعاد دیگری را نمی‌بینیم. این نظریه به لوله‌های شار وابسته است؛ همان لوله‌هایی که از کوارک‌هایی تشکیل شده‌اند که توسط گلوئون‌ها در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. نظریه‌های فعلی می‌گویند که در اولین و بنیادی‌ترین شکل، جهان ما یک سوپ متشکل از کوارک‌ها و گلوئون‌ها بوده است. در آن زمان، مقادیر زیادی از کوارک‌ها و پاد کوارک‌ها وجود داشته‌اند که با سرعت بالایی به وجود می‌آمدند و از بین می‌رفتند و همین موضوع به ایجاد تعداد زیادی از لوله‌های شار منجر شده است.

در شرایط عادی، یک لوله‌ی شار که عامل اتصال دهنده‌ی یک کوارک و پاد کوارک است، وقتی که این دو ذره با یکدیگر تماس پیدا کرده و دیگری را از بین می‌برند، خود لوله نیز ناپدید می‌شود. اما با وجود این، لوله‌های شار در برخی شرایط خاص می‌توانند خود را پایدار کرده و گره‌هایی را تشکیل دهند؛ به خصوص اگر با دیگر لوله‌ها به صورت داخلی متصل شوند. با این تفاسیر، اگر جهان اولیه مملو از شبکه‌های عظیم لوله‌های شار بوده، آن‌گاه مقادیر عظیمی از انرژی درون این ساختارها گرفتار و ذخیره شده است. یک چنین مقدار عظیمی از انرژی می‌تواند تورم کیهانی را توضیح دهد؛ همان تورم بسیار سریعی که به صورت انفجاری در جهان اولیه رخ داد.

چهارچوب‌های نظری دیگری مانند نظریه‌ی ریسمان، می‌گویند که ممکن است جهان ما متشکل از ۹ و یا حتی ۱۰ بُعد باشد که تعدادی از آن‌ها بنابر دلایل مختلفی نامرئی هستند. با این حال، به نظر می‌رسد که این گره‌های سه بُعدی، مانند آن‌چه که توسط لوله‌های شار ایجاد شده‌اند، در فضای ابعاد بالاتر جهان، از یکدیگر باز می‌شوند. از این تفسیر می‌توان نتیجه گرفت که تورم کیهانی مجبور بوده که به سه بعُد محدود شود؛ حتی اگر ابعاد بسیار کوچک‌تری که قابل مشاهده نیستند نیز وجود داشته باشند. اگر تورم کیهانی به سه بُعد محدود نمی‌شد، آن‌گاه در ابعاد بالاتر که گره‌ها شکافته می‌شوند، انرژی‌های ذخیره شده در ساختار شبکه‌ای لوله‌های شار نیز از بین می‌رود و انفجاری لحظه‌ای به نام تورم کیهانی رخ نمی‌دهد.

در حال حاضر، این نظریه صرفاً می‌تواند آن‌چه که در لحظات نخستین جهان رخ داده است را توضیح دهد؛ اما از طرفی دیگر، می‌تواند به این پرسش اساسی که چرا جهان به شکل کنونی درآمده نیز پاسخ دهد. پژوهشگران در تلاش هستند تا این مفهوم را بیشتر توسعه دهند تا بتوانند این لحظه‌ی تاریخی از جهان را بیشتر و بهتر درک کنند. همچنین آن‌ها به دنبال این هستند که با توسعه‌ی این مفهوم، پیش‌بینی‌هایی قابل آزمایش نیز در مورد جهان انجام دهند تا بتوانند دقت این مفهوم را محک بزنند.

نتایج این پژوهش در نشریه‌ی European Physical Journal C منتشر شده است.