النشاط الجديد في الكوسمولوجيا
تصنيف التدوينة: 

هذه المقالة تلخيص لمقالة بنفس العنوان نشرت في مجلة العلوم الترجمة العربية لمجلة Scientific American وهي بقلم:ب.بيتر ,ماعدا الشروحات بين قوسين صغيرين فهي من عندي:

ولد علم الكون"الكوسمولوجيا" الحديث بعد إعلان نظرية النسبية العامة –التثاقل , التي يمكن معاملة الكون برمته ككائن فيزيائي , وخلافا لميكانيك نيوتن الذي يعامل الكون كمجموعة أجسام مادية تتحرك ضمن إطار ثابت –المكان والزمان المطلقين-فإن النسبية العامة تؤكد على أن الخصائص الهندسية للزمكان مرتبطة بكمية الطاقة التي يحويها . وهذه الخصائص الهندسية تقرر بدورها كيفية حركة الأجسام المادية الموجودة فيه , لتعود هذه فتؤثر في هندسة الزمان والمكان وهكذا..

كان أول نموذج للكون ولمحتواه من المادة , قد وضع في عشرينيات القرن الماضي ,وهي أن الكون في مقاييسه الكبيرة متجانس كرويا , أي له نفس الخواص في جميع الأماكن .
وضمن هذه الشروط نجح لوميتر في الحصول على حل مضبوط لمعادلات إينشتاين , ولكنه كان يصف كونا في حالة اتساع وليس ثابتا.

النموذج الأول:
لم يحز هذا النموذج على رضا إينشتاين , مما دفعه إلى إدخال ثابته الشهير وسمي بالثابت الكوني في معادلاته , وبه يحصل على حلول للمعادلات بوصف الكون ثابتا , ولكن هل كان الكون ثابتا فعلا ؟
تزامن ذلك مع اكتشافات عالم الفلك "هابل" الفلكية عام 1929 والتي كانت ذات دلائل قاطعة :إن الكون في حالة تمدد واتساع . فجميع المجرات تنحو إلى الإبتعاد عنا " حين يتم تحليل الضوء الصادر عن المجرات , يستنتج أنها تمضي مبتعده إذا انزاح طيف الضوء نحو اللون الأحمر , وبالعكس إذا انزاح هذا الطيف نحو الأزرق تكون مقتربه , بما يعرف بقانون دوبلر , ولشرحه بإختصار : نضرب مثالا عن الصوت , هذه الظاهرة هي التي تجعلنا نسمع صفير القطار يأتي إلينا- مسرعا- قبل وصوله ويبتعد عنا-متراجعا- مع رحيله . ينزاح الصوت مع حركة القطار مبتعدا أو مقتربا,أي تضاف سرعة القطار لسرعة الصوت مقتربا وتطرح منها مبتعدا وكذلك الأمر بالنسبة للضوء , ينزاح باتجاه الموجات الأقصر أو الأبعد حسب حركة الجسم".

يعرف معدل التمدد والإتساع النسبي اليوم باسم ثابت هابل .
هذا الكون لا يحتوي إلا على المادة والضوء وهما شكل من أشكال الطاقة , إذ أنالكتلة والطاقة متكافئتان من خلال المعادلة الشهيرة:E=m c^2 , ومن هذين المكونين البسيطين –الضوء والمادة- يمكن إعادة صياغة القسم الأكبر من تاريخ الكون . مما يقتضي وجود لحظة كانت جميع نقاط الكون موجودة في المكان .وكانت قيمة الكثافة الطاقية لا متناهية في الكبر . ومنها تمدد الكون بعملية إنفجارية ولا زالت هذه العملية مستمرة , يبطؤها قانون التثاقل " اي أن البنى المجرية القريبة من بعضها تبدو في حالة ثبات أو إقتراب تحت تأثير عامل الجاذبية المتبادل وتنحو للتجمع في تكتل عنقودي تجمع بضعة العشرات من المجرات ومن مثال ذلك مجموعة المجرات المحلية التي تنتمي درب التبانة إليها وتضم حوالي عشرين مجرة "وبات هذا أساس ما يعرف بنظرية الإنفجار الأعظم .
وكان يجب أن يتم رصد واكتشاف بما يعرف ب" إشعاع الخلفية الكوني" المتبقي من عملية الإنفجار الأعظم .
في عام 1965 اكتشف بينزياس من مختبرات بل هذا الإشعاع بدرجة حرارة مساوية ل 2.73 كلفن .
وتم البرهان بشكل خاص على توافق الحسابات النظرية مع الملاحظات الفلكية في أن الكون عند نهاية طور التركيب النووي البدائي –الموافق للدقائق الثلاث الأولى من عمر الكون- كان يتكون من هيدروجين بنسبة 75% وهيليوم بنسبة 25 % .

نعلم أن للكون بداية ,إذ أنه ولد من خلال انفجار أعظم قبل 15 بليون سنة , من ناحية أخرى يتحرك الضوء بسرعة =300000كم في الثانية , ونحن لا نرى الأجسام الفلكية كما هي "الآن" ولكن كما كانت عند إصدارها للضوء " إن نجم ما يبعد عنا 100 سنة ضوئية مثلا , نراه كما كان من مائة سنة لأن الضوء يحتاج لمائة سنة حتى يصل إلينا ".
وكلما نظرنا إلى مناطق أبعد عدنا أكثر في الماضي للوراء , وبالتالي فهناك سقف لا يمكن أن نرى ماهو خلفه هذا السقف محدود ب 45 بليون سنة ضوئية (وهي ما يوافق ال15 بليون سنة ضوئية مضافا إليه معدل اتساع الكون ) ويمثل هذا الحد بالأفق الكوسمولوجي الكوني . وهذا الأفق يزداد كلما تقدم عمر الكون.

إضافة تعليق جديد