فهمنا للكون ازداد بشكل كبير جدا خلال العقود القليلة الماضية. الموديل الحالي لنشأة الكون معروف باسم نظرية الانفجار الكبير. هذا المقال سيبحث بعض البنود الأساسية البارزة لهذه النظرية.
كوننا
2.5 من الموديلات
نظرية الوضع الثابت steady state theory في علم الكونيات تقول: أن الكون موجود دون تغيير يذكر مع الزمن. تواجه هذه النظرية كثيرا من الصعوبات، فيزيائيا وفلسفيا. هناك أدلة على توسع الكون. ولكن على الرغم من وجود طرق لتفسير التوسع الكوني من خلال نظرية الوضع الثابت للكون، إلا أن قلة قليلة فقط من الفيزيائيين الفلكيين يؤمنون بهذه النظرية، بسبب قلة الأدلة التي تدعمها. أوردنا هذه النظرية هنا، لمجرد كونها أول نظرية شاملة ومنتشرة عن الكون، وذلك من أجل اكتمال السرد التاريخي.
تفيد نظرية الانفجار الكبير أنه في وقت معين في الماضي البعيد لم يكن هناك شيء. عملية من التموج أو التذبذب الفراغي vacuum fluctuation أنتجت ما يسميه الفيزيائيون الفلكيون نقطة تفرد singularity. ومن هذا التفرد ، الذي كان بحجم قطعة نقدية صغيرة ، ولد كوننا.
من الصعب بمكان تخيل البدايات الأولى للكون. القوانين الفيزيائية التي نعرفها لم تكن موجودة، وذلك لحضور كمية هائلة لا تصدق من الطاقة، على شكل فوتونات photons. بعض هذه الفوتونات تحولت إلى كواركات quarks، وهذه الكواركات أنتجت بدورها نيوترونات neutrons وبروتونات protons.
وأخيرا تكونت كمية هائلة من النوى nuclei من الهيدروجين، الهيليوم والليثيوم. هذه العملية لإنتاج كل هذه النوى تسمى عملية التركيب النووي للانفجار الكبير big bang nucleosynthesis. التنبؤات النظرية حول كميات وأنواع العناصر المتكونة خلال الانفجار الكبير، أجريت ويبدو أنها متفقة مع المشاهدات والأرصاد. إضافة لذلك، الأشعة الكونية الخلفية cosmic microwave background (CMB) ، وهي تنبؤ نظري عن كمية من الفوتونات التي بقيت من الانفجار الكبير، هذه الأشعة اكتشفت في سنوات الستين من القرن العشرين 1960، وتم تحليلها وتخطيطها بأيدي طاقم من جامعة بيركلي، في سنوات التسعين 1990
أشعة أمواج الميكرو الكونية الخلفية
يتبع...
**********************************
قاموس:
الكون Universe: مجموع شامل لكل الموجودات.
علم الكونيات Cosmology: دراسات تبحث في تاريخ، مبنى وديناميكية الكون، كيف نشأ، لماذا تكونت المجرات، وكذا مصير الكون.
التوسع Hubble Expansion: ظاهرة مشاهدة، تشير إلى أن المجرات في الكون تبتعد عنا، مما يعني توسع الكون، مكتشف التوسع هو Edwin Hubble سنة 1929.
فوتونات Photons: جسيمات الضوء، تسير بسرعة 300,000,000 متر في الثانية.
كواركات Quarks: نوع من الجسيمات التحت-ذرية (أصغر من الذرة ومشتملة فيها)، يعتقد بأنها من أكثر الجسيمات أولية.
نيوترونات Neutrons: جسيمات تحت-ذرية موجودة في نواة الذرة، وليس لها أي شحنة كهربائية.
بروتونات Protons: جسيمات تحت-ذرية موجودة في نواة الذرة، ولها شحنة كهربائية موجبة.
النواة Nuclei: نواة الذرة ولبها، وتحوي كمية معينة من البروتونات والنيوترونات حسب نوع العنصر.
Big Bang Nucleosynthesis: عناصر خفيفة مثل الهيدروجين، الهيليوم والليثيوم تكونت نتيجة لهذه العملية التركيبية. يستطيع العلماء أن يحسبوا كمية ونسب العناصر المتكونة، وتوافق الحسابات مع المشاهدات تشكل إثباتا لصحة نظرية الانفجار الكبير.
Cosmic Microwave Background: الأشعة المشاهدة (قسم أمواج الميكرو من الطيف الضوئي الكهرومغناطيسي)، والتي تبقت من الانفجار الكبير، واكتشافها يعتبر إثباتا لصحة نظرية الانفجار الكبير.
