سيناريو كوينتوم

طُرح سيناريو كوينتوم عام ٢٠٠٤ من قِبل شين-مين تشانغ وآخرون ^{[ ١ ]} ، وهو نموذج افتراضي للطاقة المظلمة . اشتُق اسم "كوينتوم" من "جوهر" (quintessence) نسبةً إلى حقل الجوهر (quintessence field) ، و"شبح" (phantom) نسبةً إلى الطاقة المظلمة الوهمية (phantom dark energy ). ويهدف سيناريو كوينتوم إلى مواءمة تطور الطاقة المظلمة مع البيانات الكونية.

في هذا السيناريو، معادلة الحالة (EoS)${\displaystyle \omega =p/\rho }$من الطاقة المظلمة، التي تربط بين ضغطها وكثافة طاقتها ، يمكنها عبور الحدود.${\displaystyle \omega =-1}$يرتبط هذا بالثابت الكوني. يفصل الحد بين السلوك الشبيه بطاقة الشبح و${\displaystyle \omega <-1}$من السلوك الشبيه بالجوهر مع${\displaystyle \omega >-1}$.

وفقًا لنظرية عدم إمكانية العبور، لا يمكن لنموذج قياسي أحادي المجال وأحادي المائع أن يعبر${\displaystyle \omega =-1}$يتطلب تحقيق هذا التقاطع وجود درجتي حرية على الأقل في نماذج الطاقة المظلمة المبنية على الموائع المثالية أو الحقول العددية. وذلك للسماح لمعادلة الحالة الفعالة بالتقاطع.${\displaystyle -1}$وتشمل الأساليب الممكنة ما يلي:

• حقول متعددة ودرجات حرية إضافية، على سبيل المثال حقول قياسية إضافية أو حقول فرميون؛
• مصطلحات المشتقات من الرتبة العليا، على سبيل المثال نظرية جاليليون؛
• الجاذبية المعدلة، على سبيل المثال${\displaystyle f(R)}$،${\displaystyle f(T)}$، ${\displaystyle f(Q)}$الجاذبية، أو نظرية التآلف المتري ، أو جاذبية هورنديسكي ؛
• تفاعلات المادة والطاقة المظلمة، على سبيل المثال، تفاعل القطاع المظلم ؛
• تأثيرات الأبعاد الإضافية، على سبيل المثال جاذبية DGP .

تم تطبيق سيناريو كوينتوم في عام 2008 لإنتاج نموذج لعلم الكون التضخمي مع ارتداد كبير بدلاً من تفرد الانفجار العظيم .

قدمت الملاحظات الكونية الحالية دليلاً يدعم سيناريو كوينتوم. منذ عام 2024، نشر مشروع DESI بيانات السنة الأولى، وقدم سيناريو محتملاً يُسمى "كوينتوم-ب" ^{[ 2 ]} ، حيث تعبر معادلة الحالة الحد الفاصل من الأسفل إلى الأعلى. ^{[ 3 ]} يُظهر الإصدار الثاني من بيانات DESI انحرافًا عن نموذج ΛCDM مقارنةً بالطاقة المظلمة الديناميكية، مما يُرجّح سلوك كوينتوم-ب العابر.${\displaystyle \omega =-1}$من الأسفل إلى الأعلى. ^{[ 4 ]}

• فينغ، بو؛ وانغ، شيوليان؛ تشانغ، شينمين (2005). "قيود الطاقة المظلمة من العمر الكوني والمستعر الأعظم". رسائل الفيزياء ب . 607 ( 1-2 ): 35-41 . arXiv : astro-ph/0404224 . Bibcode : 2005PhLB..607...35F . doi : 10.1016/j.physletb.2004.12.071 .
• كونز، مارتن؛ سابوني، دومينيكو (2006). "عبور الفجوة الوهمية". مجلة Physical Review D. 74 ( 12) 123503. arXiv : astro-ph/0609040 . Bibcode : 2006PhRvD..74l3503K . doi : 10.1103/PhysRevD.74.123503 .
• كاي، يي فو؛ ساريداكيس، إيمانويل ن.؛ سيتاري، محمد ر.؛ شيا، جون تشينغ (2010). "علم الكونيات الخماسي: الآثار النظرية والملاحظات". تقارير الفيزياء . 493 (1): 1-60 . arXiv : 0909.2776 . Bibcode : 2010PhR...493....1C . doi : 10.1016/j.physrep.2010.04.001 .
• كيو، تاوتاو (2010). "الجوانب النظرية لنماذج الكوينتوم". رسائل الفيزياء الحديثة أ . 25 (11n12): 909-921 . arXiv : 1002.3971 . Bibcode : 2010MPLA...25..909Q . doi : 10.1142/S021773231000006X .
• كاي، يي فو؛ تشيو، تاوتاو؛ شيا، يونيو تشينغ؛ لي هونغ. تشانغ، شينمين (2009). “نموذج علم الكونيات التضخمي بدون التفرد”. المراجعة البدنية د . 79 (2): 021303. دوى : 10.1103/PhysRevD.79.021303 .