سوف استعرض لكم في هذه المقالة عن ماهية نظرية الانفجار العظيم والأخطاء الشائعة عنها وظهورها للعلن وصراعها مع الكون الثابت بالاضافة الى الأدلة والمشاهدات العلمية .
كيف بدأ الكون؟ (الانفجار العظيم)في البداية كان «نون» وهي عبارة عن كتلة لم تتشكل بعد بداخلها بذور الحياة. ثم يولد من نون «رع» أو الشمس الذي يعلن نفسه حاكمًا للكون والذي أرسل اشعته لتنحسر الامواج وتظهر التلال فيظهر تل «بن بن» والذي يصبح محل تقديس لأنه مهد الخليقة.
أو ربما بدأ الخلق بـ «كاوس» وهي الربة الأولى، حيث تمثل الفراغ والظلام الذي سبق كل الخليقة ثم تظهر «جايا» وهي الأرض وبعض الآلهة مثل إيروس وتارتاروس وايريبوس ثم تنجب جايا «أورانوس السماء» الذي تزوجها فيما بعد لينجبا العديد من الالهة التي حَكم كل منها جزء من الكون.
ربما تكون تلك مجرد اساطير ليس لها أساس من الصحة ولكن تبقى الحقيقة الواحدة هي أن سؤال كيف بدأ الخلق. هو سؤال شغل البشر منذ القدم وحاولت كل الحضارات والاديان إيجاد الإجابه له كلاٍ وفق معتقداته ومفاهيمه.
نحن الآن في هذا الجزء من الخط الزمني للكون لدينا أيضا تفسيرنا ونظريتنا الخاصة للإجابة على هذا السؤال ولكن ليس من منظور معتقدي بل لدينا نظرية علمية مدعومة بأدلة مادية وسنحاول في هذه السلسلة عرض هذه النظرية وأهم ما يدور حولها والأدلة الخاصة بها.
ماذا تقول نظرية الانفجار العظيم عن نشأة الخلق؟
منذ حوالي 13.7 مليار عام تحولت «مفردة» تحمل كل ما نعرفه عن المادة في نقطة متناهية الصغر ولامتناهية الكثافة إلى ما نعرفه اليوم من فضاء وزمان. تتمدد تلك المفردة في عملية تعرف «بالانفجار العظيم» مُطلقة كم هائل من الطاقة العالية، عند درجة حرارة تحسب ببضعة تريليونات درجة سيليزية تكون ما يسمى بحساء الكواركات وهي تعد اللبنات الأولى للمادة.
وعندما وصل الكون إلى عمر 10^-34 جزء من الثانية يتعرض لما يعرف بالتضخم وهي فترة تمدد فيها المكان بسرعة أكبر من سرعة الضوء خلال تلك الفترة فقط ضاعف الكون حجمه حوالي 90 مرة حيث تحول من حجم تحت ذري إلى حجم ملعب جولف، كان هذا ما يعرف بالتضخم الكوني. ثم بعد ذلك استمر الكون في التمدد ولكن بشكل أبطأ ومع تمدده هذا كان الكون يبرد تدريجيا بدرجة سمحت للكواركات أن تتجمع معا مكونة البروتونات والنيترونات، بعد ثانية واحدة فقط من الانفجار العظيم كان الكون مملوء بالبروتونات والنيترونات والالكترونات والالكترونات المضادة والفوتونات. في خلال الثلاث دقائق الأولى تم تخليق العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم والديتيريوم عن طريق ما يسمى بالتخليق النووي حيث برد الكون من درجة حرارة 10^32 إلى درجة حرارة ا مليار كلفن بدأت البروتونات والنيترونات تتصادم مكونة الديتيروم ثم يتجمع الديتيروم مكونًا الهيليوم بالإضافة إلى مقدار بسيط من عنصر الليثيوم.
بعد 380 ألف سنة من الانفجار العظيم بدأت الذرات تتحد مع بعضها فيما يعرف بعصور إعادة التركيب مكونة غازات شفافة متعادلة لتنطلق أول بدايات ومضات ضوئية وهي ما يعرف اليوم بإشعاع الخلفية الكونية الميكروية، ثم ينغمس الكون بعدها في ظلام عميق يعرف بعصور الظلام الأولى، بعد حوالي 100 مليون عام من الانفجار العظيم تبدأ الغازات في الانهيار على نفسها ليبدأ تشكل النجوم والمجرات الاولى والتي ستستمر حتى 500 مليون عام بعد الانفجار العظيم ليبدأ عصر جديد وهو إعادة التأين ولكن هذه المرة بواسطة النجوم. ويبدأ الكون يتخذ الشكل الحالي الذي نعرفه اليوم ولكن بحجم أقل.
وبرغم أن تمدد الكون أصبح أبطأ بكثير مما كان عليه في بداية تكوّنه بسبب تكون المادة وجاذبيتها بينها وبين بعضها. إلا أنه بعد حوالي 5 إلى ست مليارات عام من الانفجار العظيم تبدأ قوة غامضة في تسريع عملية الانفجار مرة أخرى وهي ظاهرة مستمرة إلى يومنا هذا هذه القوة هي الطاقة المظلمة. وبعد 9 مليار عام يبدأ الكون في ولادة نظامنا الشمسي والذي هو مستمر حتى يومنا هذا أي حوالي ما يقارب 13.7 مليار عام بعد الانفجار العظيم وهذا هو عمر الكون ككل.
الآن قد عرفنا ما هو الانفجار العظيم وكيف نشأ الكون، لكن يبقى فقط أن نعرف أن هناك خطآن شائعان يقع فيهما الناس عند سماع كلمة الانفجار العظيم. الأول هو أن الانفجار العظيم عبارة عن انفجار للأسف هذا خطأ شائع فالمفردة الحاملة للمادة بدخلها لم تنفجر وانما تمددت بسرعة جنونية إلى الكون الحالي ومازالت تتمدد إلى يومنا هذا.
الخطأ الثاني الذي قد يفكر فيه البعض هو أن هذه المفردة تمددت في فضاء ما، بل إن الفضاء نفسه لم يوجد قبل الانفجار العظيم وهو الذي يتمدد حاملا معه كل المادة.
تاريخ نظرية الانفجار العظيم وصراعها مع الكون الثابت
في بداية القرن التاسع عشر بدأ الفلكيون إجراء التجارب بواسطة جهاز يسمى (المطياف) وهو جهاز لتحليل الضوء الأبيض إلى مكوناته وفقا لاختلاف الأطوال الموجية لها. هذا المطياف أظهر أن الضوء المنبعث من مواد معينة له نمط معين كما لو أنه بصمة مميزة له فعنصر الهيدروجين دوما سينتج هذا النمط من الأطوال الموجية. فقد أصبح جليا أنه بالنظر إلى توزيع الأطوال الموجية من خلال هذا المطياف تستطيع أن تعرف نوع العناصر التي يصدر منها الضوء.
في الوقت ذاته كان هناك عالم نمساوي يدعى (كريستيان دوبلر) اكتشف أن تردد الموجات الصوتية يتوقف على موضع مصدر الصوت بالنسبة للمتلقي. فإذا كان مصدر الصوت يقترب من المتلقي فإن موجات الصوت ستنضغط وستسمع الصوت كأن النغمة ترتفع أما إذا كان المصدر مبتعدا فإن الموجات ستتمدد وستسمع النغمة تنخفض وهذا ما يعرف بتأثير دوبلر.
وبما أن الضوء هو أيضا عبارة عن موجات فقد لاحظ بعد الفلكيون أن هناك بعض النجوم تقع أطوالها الموجية ناحية اللون الأحمر أكثر مما يجب أن تكون عليه. بالتالي فقد صيغت نظرية بأن هذه النجوم تتحرك بعيدا عن الأرض حيث أن الأطوال الموجية يحدث لها تمدد فتنزاح ناحية اللون الأحمر الأكبر من حيث الطول الموجي من بين مكونات الضوء الأبيض. وقد أطلق على هذه الظاهرة اسم: (ظاهرة الانزياح نحو اللون الأحمر). وأصبح هذا الانزياح مقياس لسرعة النجم، فكلما كان الانزياح أكبر كلما كان النجم يتحرك مبتعدا عن الأرض أسرع.
في نفس هذا التوقيت كان المجتمع العلمي كله يعتقد بالكون الساكن وهو كون ثابت لا يتمدد، لا ينكمش، موجود منذ الأزل. حتى جاء (أينشتاين) بفكرته الخطيرة عن طبيعة الزمان والمكان وقدم تفسير فيزيائي عن طبيعة الكون، كما تجري العادة فإن التفسير الفيزيائي لابد أن يصحبه تفسير رياضي مقبول يستند عليه، فلما جاءت معادلات (أينشتاين) لتصف طبيعة الزمان والمكان فكان أحد نواتجها بأن هذا الفضاء غير ثابت فهو إما يتمدد أو ينكمش ولكن هذا مالم يكن مقبولا في الوسط العلمي وقتها بل إنه لم يكن مقبولا من (أينشتاين) نفسه، فلم يجد أينشتاين الحل لهذا إلا بإضافة ثابت والذي أطلق عليه «الثابت الكوني» ،وهو ثابت تم إضافته للمعادلات ليصبح الكون ساكن. اعتقد (أينشتاين) حينها أنه لولا هذا الثابت الكوني لانهارت معادلاته ونظريته للكون.
ليأتي العالم (إدوين هابل) في عشرينات القرن العشرين ليلاحظ أن سرعة النجوم التي تبتعد عن الأرض تتناسب مع بعدها عن الأرض «أي أنه كلما كان النجم أبعد عن الأرض كلما كانت سرعته مبتعدا عن الأرض وانزياحه نحو الأحمر أكبر». وهذا ما جاء له بفكرة أن الكون نفسه يتمدد.
هابل حينها صاغ نظريته بأن الكون يتمدد بمرور الوقت. هذا معناه أنه قبل بضعة مليارات السنين فإن هذا الكون كان أصغر حجما مما هو عليه؛ مما يعني أنه إذا رجعنا بالزمن فترة كافية فإننا سنصل إلى لحظة ما ينهار فيها الكون إلى مساحة متناهية في الصغر لها كثافة لانهائية تحوي كل المادة، والطاقة، والزمان، والمكان، والكون نفسه.
رفض (أينشتاين) أيضا هذا في البداية ولكن بعد مناقشات واطلاع على مشاهدات هابل وحساباته اقتنع أينشتاين بفكرته حتى قال أن الثابت الكوني الذي جاء به لمعادلاته كان أكبر خطأ له في حياته.
الأدلة والمشاهدات العلمية
نظرية الانفجار العظيم كأي نظرية أخرى إذا أردت إثبات صحتها لابد من وجود بعض التنبؤات التي تتنبأ بها فإن صحت تلك التنبؤات دل ذلك على صحة النظرية.
أحد تلك التنبؤات التي تتنبأ بها نظرية الانفجار العظيم هي الكون المتجانس. تتنبأ النظرية أن الكون لابد أن يكون متماثل من كل جوانبه من حيث توزيع الكتلة والطاقة. فإذا نظرنا إلى نظامنا الشمسي سنجد أنه عبارة عن نجم له كتلة معينة ويدور حوله عدد معين من الأجرام ولها كتلة معينة أيضا ماذا لو نظرنا إلى نظام نجمي آخر؟ لننتظر لحظة، يبدو هذا غير متجانس بالنسبة لك، ولا بالنسبة لي أيضا فإننا إذا نظرنا إلى نظام نجمي آخر سنجد انه ليس بالضرورة أن يكون للنجم نفس الكتلة ولا نفس عدد الكواكب التي تدور حوله إذا هناك اختلاف.
ماذا لو نظرنا أبعد من هذا قليلا مجرة درب التبانة سنجد أنها أيضا لا يوجد بها تجانس فليس كل المجرات لها نفس الشكل ولا الكتلة فسنجد أن حتى مجرة (سحابة ماجلان الصغرى) وهي أحد أقرب المجرات لنا لها كتلة صغيرة مقارنة بكتلة مجرتنا المحلية إذا لا يوجد تجانس أيضا. لكن إذا نظرنا على مستوي أكبر وأوسع يمتد نحو 100 مليون سنة ضوئية سنجد أن توزيع المادة إحصائيا متجانس. هذا معناه أنك إذا وقفت في أحد الأركان البعيدة من الكون ووجهت تليسكوبك نحو السماء سترى ما نراه نحن هنا من الأرض. إذا فهذا هو أول تنبؤ يدل على صحة النظرية.
التنبؤ الثاني قد أشرنا له وهو الضوء الأول الصادر منذ نشأة الكون، هذا الضوء هو بقايا الطاقة الكثيفة المنطلقة في بدايات الانفجار العظيم، كان له طاقة كبيرة ودرجة حرارة مرتفعة ولكن الآن هذه الإشعاعات لابد أنها بردت بشكل كبير وقد وصلت إلى درجة حرارة باردة جدا تصل إلى 2.725 درجة كلفينية. هذه الإشعاعات تعرف بـ (إشعاع الخلفية الكونية الميكروية). ويرجع اكتشاف هذه الأشعة إلي أربعينيات القرن الماضي حيث تم اكتشاف أشعة غريبة مجهولة لم يعرف ماهي حتى الستينات عندما توصل أيضا فريقان آخران يعمل كل منهما بشكل منفصل إلى نفس الإشعاعات الغريبة بمحض الصدفة ليتعرف العلماء بعد ذلك عليها حيث كانت الدليل الثاني والقاطع على نظرية الانفجار العظيم.
كما يوجد عدد من الأدلة الأخرى أيضا على الانفجار العظيم ،مثلا: كتوزيع العناصر في الكون فإذا رجعنا إلى الحلقة الأولى سنجد أن في بدايات تكون الكون فترة بسيطة بعد الانفجار العظيم لم يوجد من العناصر سوى الهيدروجين والهيليوم فكان الكون كله يتصرف كما لو كان قلب نجم أي مفاعل نووي لا ينتج سوى الهيدروجين والهيليوم بالتالي فإن النظرية تقترح بأن نسبة وجود الهيدروجين والهيليوم ستكون أكبر بكثير من باقي العناصر وهذا ما يجده الفلكيون الذين يتوجهون بأجهزتهم لتحليل العناصر الموجودة في الكون حيث ستجد وفرة كبيرة من عنصري الهيليوم والهيدروجين.
كما يوجد أيضا كثير من الأدلة على نظرية الانفجار العظيم فمثلا لن تجد نجم عمره أكبر من 13.8 مليار سنة. أيضا الطاقة المظلمة والمادة المظلمة وجودهما في حد ذاته دليل على نظرية الانفجار العظيم. نعم نحن قد لا نستطيع رؤيتهما أو معرفة ماهيتهما بشكل واضح ولكن قد تستدل على وجودهما عندما ترى انحناء الضوء بسبب الجاذبية الناتجة عنهما.
الآن نحن بعد نظرية الانفجار العظيم لدينا فكرة جيدة عما يحدث في الكون ولماذا يحدث وكيف يحدث حتى وإن كانت تلك النظرية ينقصها الكثير إلا أنها تظل أفضل تفسير مقبول علميًا لسير الخط الزمني للكون.
.jpg)
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة عاشقة ال بيت محمد
