მეცნიერებმა იციან, რომ სამყარო ფართოვდება. ამ გაფართოების სიჩქარე დღევანდელ ეპოქაში ჰაბლის მუდმივით იზომება. მაგრამ აქ ჩნდება პრობლემა: ადრეულ სამყაროზე დაფუძნებული გაზომვები (ძირითადად კოსმოსური მიკროტალღური ფონიდან, ანუ CMB-დან) იძლევა ჰაბლის მუდმივის უფრო დაბალ მნიშვნელობას, ვიდრე ახლო სამყაროზე დაფუძნებული გაზომვები (ზეახალი ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების გამოყენებით).

ამ შეუსაბამობას ეწოდება ჰაბლის დაძაბულობა (Hubble tension). თუ ეს განსხვავება არ არის გამოწვეული ექსპერიმენტული შეცდომებით, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ ჩვენი წარმოდგენა სამყაროზე ჯერ კიდევ არასრულია.

ახალ შრომაში, რომელიც 2026 წლის 25 იანვარს გამოჩნდა ლოს-ალამოსის სამეცნიერო ნაშრომების არქივში (astro-ph.CO), მეცნიერები გვთავაზობენ ახალ და უჩვეულო იდეას ამ დაძაბულობის ასახსნელად — იდეას, რომელიც არ მოითხოვს ახალ ნაწილაკებს ან ძალებს, არამედ უკავშირდება კვანტური ინფორმაციის დეფიციტს სამყაროს საზღვარზე.

სამყარო ფუნდამენტურად ინფორმაციისგან არის შედგენილი. როდესაც კვანტური ველი იზომება, იგი ვლინდება ნაწილაკების სახით, რომლებიც დროებით დეკოჰერირებენ სამყაროს დანარჩენი ნაწილისგან. შესაბამისად, მატერია შეიძლება განიხილებოდეს როგორც ინფორმაცია, რომელიც კვანტურ ველებში ნაწილაკთა კონფიგურაციების მეშვეობით არის კოდირებული.

ლანდაუერის პრინციპის მიხედვით, ნაწილაკის განცალკევებულ მდგომარეობაში შენარჩუნებას ენერგია სჭირდება, რაც მიუთითებს, რომ სივრცე თავად ატარებს ინფორმაციას. ყველაზე ცნობილი მაგალითია შავი ხვრელები. მათ შეესაბამებათ ენტროპია, რომელიც ზომავს, რამდენ ინფორმაციას შეიცავენ ისინი, და ტემპერატურა, რაც ნიშნავს, რომ ისინი „ცხელი“ ობიექტებია.

ეს იდეა მხოლოდ შავ ხვრელებს არ ეხება. გაფართოებულ სამყაროსაც აქვს საზღვრის მსგავსი რეგიონი, რომელსაც ეწოდება კოსმოსური ჰორიზონტი (ან ჰაბლის ჰორიზონტი). ეს არის ყველაზე შორი მანძილი, საიდანაც სინათლეს შეუძლია ჩვენამდე მოღწევა.

როგორც შავ ხვრელებს, ამ ჰორიზონტსაც შეესაბამება ენტროპია, აქვს ტემპერატურა და ემორჩილება თერმოდინამიკის მსგავს კანონებს. ახალი შრომის მთავარი კითხვა ასეთია: რა მოხდება, თუ სამყაროს ჰორიზონტზე არსებული კვანტური ინფორმაცია იმაზე ნაკლებია, ვიდრე უნდა იყოს არსებული მოდელების თანახმად?

არსებულ მოდელში ჰორიზონტის ენტროპია უნდა ემთხვეოდეს კონკრეტულ მაქსიმალურ მნიშვნელობას — ე. წ. ბეკენშტეინ–ჰოკინგის ენტროპიას. ეს არის მაქსიმალური ინფორმაცია, რომლის შენახვაც ჰორიზონტს შეუძლია.

ახალი შრომა ვარაუდობს, რომ ჰორიზონტზე რეალური კვანტური გადაჯაჭვულობა ოდნავ ნაკლებია ამ მაქსიმუმზე. ამ მცირე განსხვავებას ეწოდება გადაჯაჭვულობის დეფიციტი. რადგან ჰორიზონტს აქვს ტემპერატურა, ენტროპიის დეფიციტი ნიშნავს ენერგიის ნაკლებობასაც (HEED). ეს ენერგია გამოვლინდება სამყაროს შიგნით როგორც ახალი ენერგეტიკული კომპონენტი.

შედეგად, ამ მოდელში სამყარო ოდნავ უფრო სწრაფად ფართოვდება, რადგან მის ჰორიზონტს აკლია მცირე რაოდენობის კვანტური ინფორმაცია.

HEED-ის მიერ წარმოქმნილი ენერგია განსაკუთრებულად იქცევა: მისი სიმკვრივე ჰაბლის კონსტანტის კვადრატის პროპორციულია. ამიტომ ადრეულ სამყაროში ის უკიდურესად მცირეა და შესამჩნევი ხდება მხოლოდ გვიან ეპოქაში.

ეს ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ბევრი სხვა კოსმოლოგიური მოდელი სწორედ ადრეულ სამყაროში წარმოქმნილი პრობლემების გამოა უარყოფილი.

ადრეული სამყარო ძალიან ზუსტადაა შესწავლილი CMB-ისა და „ბგერის ჰორიზონტის“ ზუსტი გაზომვებით. ნებისმიერი მოდიფიკაცია, რომელიც ცვლის პარამეტრებს ადრეულ ეპოქაში, ხშირად ვერ ეთანხმება დაკვირვებით მონაცემებს.

HEED ბუნებრივად თავიდან იცილებს ამ პრობლემას. ადრეულ სამყაროში დომინირებს მატერია და რადიაცია. რადგან HEED ენერგია დამოკიდებულია ჰაბლის კონსტანტის კვადრატზე, რეკომბინაციის დროს ის პრაქტიკულად ნულის ტოლია. ამიტომ CMB და ბგერის ჰორიზონტი უცვლელი რჩება.

გვიანდელ ეტაპებზე კი, როდესაც სამყარო ფართოვდება და მატერია ნაკლებად მნიშვნელოვანი ხდება, HEED-ის წვლილი ნელა „ირთვება“.

სტატიაში ამას აღწერენ გლუვი „გადამრთველის“ მეშვეობით, რომელიც აქტიურდება მცირე წითელი წანაცვლების შესაბამის მანძილებზე, როდესაც სამყაროს ასაკი უკვე ნახევარზე მეტია.

შედეგად, გვიან ეპოქაში გაფართოების სიჩქარე რამდენიმე პროცენტით იზრდება, რაც საკმარისია ჰაბლის დაძაბულობის შესამცირებლად. ანუ სამყარო დღეს უფრო სწრაფად ფართოვდება ჰორიზონტის კვანტური გადაჯაჭვულობის დეფიციტის გამო.

სტატიაში ავტორებმა HEED მოდელის წინასწარმეტყველებები შეადარეს მრავალ დაკვირვებით მონაცემს, როგორიცაა Ia ტიპის ზეახალი ვარსკვლავები, BAO გაზომვები, კოსმოსური ქრონომეტრები და გალაქტიკური სტრუქტურების ზრდის მონაცემები.

შედეგი დამაიმედებელია: HEED თითქმის ისეთივე კარგად ერგება დაბალი წითელი წანაცვლების მონაცემებს, როგორც სტანდარტული კოსმოლოგიური მოდელი, და ამავე დროს საშუალებას იძლევა ავხსნათ სამყაროს გვიანდელი გაფართოების უფრო მაღალი სიჩქარე.

ამგვარად, HEED ამცირებს ჰაბლის დაძაბულობას არსებული დაკვირვებების დარღვევის გარეშე.

HEED განსხვავდება ჰაბლის დაძაბულობის ახსნის სხვა მოდელებისგან, რადგან: არ ამატებს ახალ ნაწილაკებს, არ ცვლის ადრეული სამყაროს ფიზიკას და ეფუძნება ჰორიზონტების, ენტროპიისა და კვანტური ინფორმაციის კარგად დამკვიდრებულ იდეებს.

თუ ეს მოდელი სწორია, ჰაბლის დაძაბულობა შეიძლება შეცდომა კი არა, არამედ ნიშანი იყოს იმისა, რომ ჰორიზონტის გადაჯაჭვულობა სამყაროს გაფართოებაზე მოქმედებს.

ანუ სამყაროს გაფართოებას შეიძლება განსაზღვრავდეს არა მხოლოდ მატერია და ენერგია, არამედ ისიც, თუ რამდენ ინფორმაციას შეიცავს მისი ჰორიზონტი. ეს ჰაბლის დაძაბულობას პრობლემიდან აქცევს ფანჯრად სივრცე-დროის კვანტური ბუნების გაგებისკენ.

წყარო

https://arxiv.org/abs/2601.17938

Is Missing Quantum Information Affecting the Universe’s Expansion?