۱٫۷ تنش آهنگ را تعیین می‌کند

خانه ／ ۱ نظریهٔ فیلامانِ انرژی

راهنمای آغاز
در این فصل دامنهٔ شواهد را روشن می‌کنیم و روایتِ «مه‌بانگ – انبساطِ کیهانی – لامبدا سی‌دی‌اِم» را نقض نمی‌کنیم. اینکه سرخ‌گراییِ کهکشانی را دلیلِ اصلی بر «انبساطِ جهان» بدانیم دیگر انحصاری و قاطع نیست. در نظریهٔ خیو‌طِ انرژی دو سازوکار می‌تواند سرخ‌گرایی را بدون تکیه بر انبساطِ سراسری پدید بیاورد و با رصدهای کلیدی نیز سازگار بماند:

• سرخ‌گراییِ ناشی از کمونِ تنش
• سرخ‌گراییِ ناشی از تکاملِ مسیر

نخست چرا «تنش» می‌تواند «ضرب‌آهنگِ» نور را عوض کند

جهان را سطحِ دریایی از انرژی در نظر می‌گیریم که شدتِ تنش در آن از موضعی به موضع دیگر فرق دارد. هرجا تنش بالاتر است مترونوم‌های درونی آهسته‌تر می‌زنند و هرجا کمتر است تندتر. نور با ضرب‌آهنگِ جایگاهِ گسیل راه می‌افتد و وقتی آن را با ساعتِ محلی می‌سنجیم، جابه‌جاییِ نسبی — سرخ‌تر یا آبی‌تر — به‌طور طبیعی پدیدار می‌شود.

دوم مُهرِ منبع: جایِ گسیل «برچسب» را تعیین می‌کند (کمونِ تنش)

سرخ‌گراییِ ناشی از کمونِ تنش در اصل مُهرِ منبع است و به نسبتِ ضرب‌آهنگ در دو سرِ مسیر برمی‌گردد:

• اگر «دریا» پرتنش‌تر باشد، ضرب‌آهنگِ منبع کندتر است و نور سرخ‌تر خوانده می‌شود.
• اگر «دریا» کم‌تنش‌تر باشد، خوانش آبی‌تر است.

برای درک شهودی می‌توان به اثرِ ارتفاع بر ساعت‌های اتمی، جابه‌جاییِ جمعیِ خطوطِ طیفی در چاه‌های ژرفِ پتانسیل و «کندتر دیده شدنِ» منحنی‌های نور در میدان‌های قوی اشاره کرد. هر رانشِ جهانیِ کند و کمابیش همسانگرد را نیز ذیل اختلافِ دو سر منظور می‌کنیم تا محاسبه تکراری نشود.

سوم تنظیمِ میان‌راه: مسیرِ رو به دگرگونی سرخ‌گرایی می‌افزاید (تکاملِ مسیر)

سرخ‌گراییِ ناشی از تکاملِ مسیر توضیح می‌دهد چه چیز هنگام عبور تغییر می‌کند. اگر ساختارهایی که نور از آن‌ها می‌گذرد در لحظهٔ گذر به‌آهستگی دگرگون شوند، جمعِ سرخ‌گرایی یا آبی‌گراییِ بی‌رنگ شکل می‌گیرد:

• ورود به منطقه‌ای کم‌تنش که در حالِ بازگشتِ ارتجاعی است، به سببِ ناهمسانیِ ورود و خروج سرخ‌گرایی خالص می‌گذارد.
• لغزش از کنارِ چاهِ پرتنش که با زمان کم‌عمق می‌شود، می‌تواند آبی‌گرایی به همراه داشته باشد؛ زیرا «سودِ» ورود کاملًا در خروج «پرداخت» نمی‌شود.

نمونه‌های شاخص: لکه‌های سرد/گرمِ بزرگ‌مقیاس که اگر «کشیدگیِ هندسی» را به تنشِ دگرگون‌شونده بدل کنیم نیز کژداری‌های دماییِ بی‌رنگ و تغییرِ زمانِ رسیدن را نگه می‌دارند؛ و نیز عدسیِ گرانشیِ قویِ دگرگون‌شونده که بالای تأخیرِ هندسیِ مسیرِ بلندتر، ریزتنظیمِ بی‌رنگی در بسامد و زمان می‌افزاید.

نکاتِ اساسی:

• تکامل شرطِ لازم است؛ گذر از ساختارهای ایستا انباشتِ خالصی به‌جا نمی‌گذارد.
• هم‌پوشانی مهم‌تر از درازا است؛ اثر زمانی بیش‌تر است که زمانِ عبور با زمانِ دگرگونی هم‌پوشانی کند.
• متغیّرِ کند؛ باید از نوسان‌های ذاتیِ منبع کندتر تغییر کند تا منحنیِ نور مانند تمططِ تقریباً یکنواخت ترجمه شود و شکلش نپیچد.

چهارم معنای سرخ‌گراییِ کلّی: چرا سه «شاهدِ سخت» منحصر به انبساط نیست

این سنجه‌ها فقط سرخ‌گراییِ کلّی را می‌بینند، نه منشأ آن را:

• کِش‌آمدنِ زمانی در ابرنواخترها: منحنیِ نور سراسر با یک ضریب گسترش می‌یابد — حاصلِ جمع در طول مسیر. معمولًا کمونِ تنش غالب است و تکاملِ مسیر هنگامِ گذر از ساختارهای بزرگِ کنددگرگون، سهمی آهسته و بی‌رنگ می‌افزاید؛ اگر تغییرات کند باشد شکل منحنی دست‌نخورده می‌ماند.
• خاموشیِ روشناییِ سطحی به‌روشِ تولمن: در نبودِ جذب/پراکندگی و بدون سوگیریِ رنگی، روشنایی از قانونی ثابت پیروی می‌کند که به مقدارِ سرخ‌گرایی وابسته است نه خاستگاه آن. عدسی سطحِ روشنایی را عوض می‌کند، نه خودِ قانون را.
• طیفِ بی‌رنگ: در هندسهٔ اپتیکیِ تعیین‌شده با تنش، و با انتشارِ بی‌برخورد و بی‌سوگیریِ رنگی، طول‌موج‌ها با هم جابه‌جا/هم‌مقیاس می‌شوند و شکلِ طیف نمی‌پیچد. کژی‌ها بیشتر از محیط‌های رنگ‌دار مانند غبار و پلاسما می‌آیند نه از خودِ دو سازوکار.

نتیجه: انحصار دادنِ این سه شاهد به انبساط، مطمئن نیست؛ در نظریهٔ خیو‌طِ انرژی از سرخ‌گراییِ کلّی (کمونِ تنش + تکاملِ مسیر) به‌طور طبیعی برمی‌آیند.

پنجم سازگاری با نسبیت (بی‌تناقض)

ثابت‌های محلی برقرار می‌مانند و تفاوت فقط در سنجشِ میان‌حوزه‌ای پدید می‌آید:

• محلی، سرعتِ نور ثابت است و ساعت‌های اتمی پایدارند.
• میان حوزه‌ها، اختلافِ تنشِ دو سر به صورت مُهرِ منبع دیده می‌شود و تکاملِ مسیر به صورت ریزتنظیم.
• نه ثابت‌های بی‌بُعد را عوض می‌کنیم، نه فراتر از نور را می‌پذیریم، نه به جذب/پراکندگی به‌منزلهٔ «پردازشِ میکروسکوپی» متوسل می‌شویم.

ششم نسبت با روایتِ انبساط (چرا سرخ‌گرایی دیگر شاهدِ یگانه نیست)

هستهٔ بحث قابلیتِ جایگزینی است. سنتاً کش‌آمدنِ زمانیِ ابرنواختر، قانونِ تولمن و بی‌رنگیِ طیف «شواهدِ سختِ» سرخ‌گراییِ انبساطی شمرده می‌شد. در نظریهٔ خیو‌طِ انرژی — تا وقتی انتشار بی‌برخورد و بی‌سوگیریِ رنگی برقرار است — همین نشان‌ها از کمونِ تنش، تکاملِ مسیر یا جمعِ هر دو نیز حاصل می‌شود. پس سرخ‌گرایی به‌تنهایی نمی‌تواند انبساطِ سراسری را یکتا اثبات کند؛ پذیرش روایتِ «انبساط» نیازمند آزمون‌های تمایزبخشِ مشترک است.

«تاریخِ سرخ‌گرایی = تاریخِ ضرب‌آهنگ»

1. معنا: وقتی نورِ دوران‌های مختلف را با یک ضرب‌آهنگِ رصدی می‌سنجیم، دگرگونیِ ظاهریِ سرخ‌گرایی بازتابِ تغییرِ تنشِ جهانی — به راهبریِ چگالیِ بحرِ انرژی — در گذرِ زمان است: تاریخِ ضرب‌آهنگ.
2. تقسیمِ نقش: کمونِ تنش با نسبتِ ضرب‌آهنگِ منبع/راصد خطِ مبنا را می‌گذارد و تکاملِ مسیر هنگام دگرگونیِ ساختارها ریزتنظیمِ بی‌رنگ می‌افزاید.
3. سویِ رصد: کش‌آمدنِ زمان، خاموشیِ تولمن و پایاییِ شکل‌های طیفی نمودِ مستقیمِ بازمقیاس‌بندیِ یکپارچهٔ ضرب‌آهنگ (همراه با ریزتنظیمِ آهستهٔ مسیری) است و الزاماً به انبساطِ متری گره نمی‌خورد.

تمایز با «نسخهٔ صرفاً انبساطی» (آزمون‌های ابطال‌پذیر):

4. درفشِ سرخ‌گرایی با اندازه‌گیری‌های درازمدت بر جرمِ واحد:
   • انبساط: خمّی ویژه با دگرگونیِ علامت/نقطه‌های برگشت بر حسبِ z.
   • کمونِ تنش: روندِ یکنواخت به راهبریِ نرخِ محلیِ تغییرِ ضرب‌آهنگ.
     داده‌های بلندمدت میان این دو داوری می‌کند.
5. کمینهٔ قطرِ زاویه‌ای در برابر z:
   • انبساط: کمینه در z معیّن.
   • کمونِ تنش: کمینه را تاریخِ ضرب‌آهنگ تعیین می‌کند و می‌تواند جابه‌جا شود.
6. سیرن‌های استاندارد (امواجِ گرانشی) به‌همراه مِحک‌های فرکانسیِ مطلق:
   اگر ضرب‌آهنگِ منبع و راصد جداگانه کالیبره شوند، نسبتِ آن دو مستقیماً سنجیده می‌شود؛ انحرافِ سامانه‌مند از «فاصله‌های انبساطی» به سودِ کمونِ تنش است.
7. بی‌رنگیِ سراسر طیف:
   وابستگیِ شدیدِ فرکانسی یا «دُم‌های پراکندگی» با چارچوب کمونِ تنش + انتشارِ بی‌برخورد ناسازگار است؛ بی‌رنگیِ سخت و پایدار، تاریخِ ضرب‌آهنگ را تقویت می‌کند.

هفتم نشانه‌های تکاملِ مسیر در داده (شاخص‌های تمایز)

• سرنخ‌های جهتی/محیطی: اگر باقیماندهٔ سرخ‌گرایی، همگراییِ عدسیِ ضعیف و نقشه‌های ساختار را روی هم بیندازیم و جهت‌های برگزیدهٔ مشترک یا روندهای وابسته به محیط ببینیم، از نواحیِ کنددگرگون در امتداد خط دید خبر می‌دهد.
• گسستِ چندتصویری: در عدسیِ قوی بزرگ‌نماییِ تصاویر فرق می‌کند، امّا ضریبِ کشش برای یک منبع باید یکی باشد (گسستِ بزرگ‌نمایی از کشش).
• استقلال از رنگ: پس از زدودنِ غبار و پراکندگیِ پلاسما، ضریبِ کشش باید تقریباً از رنگ مستقل بماند؛ وابستگیِ پررنگ نشانهٔ محیطی رنگ‌دار است نه کمونِ تنش/تکاملِ مسیر.

در پایان

• خلاصهٔ یک‌سطره: در نظریهٔ خیو‌طِ انرژی، سرخ‌گراییِ کمونِ تنش خطِ مبنا را می‌گذارد و سرخ‌گراییِ تکاملِ مسیر هنگام دگرگونیِ ساختارها ریزتنظیمِ بی‌رنگ می‌افزاید؛ جمعِ آن دو سه ستونِ کلاسیک را بی‌آنکه انبساطِ سراسری تنها پاسخ باشد توضیح می‌دهد.
• شرایطِ کاربرد (نسخهٔ خواننده): بازپردازشِ جذبی/پراکندگی در کار نباشد؛ طول‌موج‌های گوناگون از یک هندسهٔ اپتیکی پیروی کنند؛ و در نبودِ تکاملِ مسیری فقط تأخیرِ هندسی باقی می‌ماند، بی‌آنکه جابه‌جاییِ خالصی افزوده شود.
• گسترش: برای منشأهای غیرانبساطیِ پس‌زمینهٔ آسمان همساز با این فصل، بند ۱٫۱۲ را ببینید.