الكون الانتفاخي
المؤلف:
ريتشرد موريس
المصدر:
حافة العلم عبور الحد من الفيزياء الى الميتافيزيقا
الجزء والصفحة:
ص68
2026-02-26
659
ثمة عيب كبير آخر في نظرية الانفجار الكبير، يعرف بمشكلة الأفق، وهو عيب له علاقة بحقيقة أن الكون يبدو متشابهاً إلى حد كبير جداً في كل اتجاه. فأينما اتجه نظرنا في السماء، سنرى تقريباً نفس العدد من المجرات. ومن المؤكد أن المجرات كثيراً ما تتجمع معاً في مجموعات وهناك مناطق كبيرة – (ثقوب) هائلة في الفضاء - حيث لا توجد مجرات أو توجد مجرات قليلة. وعلى كل، فإن علماءنا كلما نظروا لأبعد، زاد ما يبدو من اتساق في التوزيع. ويمكن للمرء أن يقارن مظهر الكون بمظهر الرمال على الشاطئ. وبالنسبة لنملة قد تبدو حبات الرمل المفردة وكأنها جلاميد، أما بالنسبة للكائن البشري الذي يستطيع أن يلقي النظر عبر مسافات من مئات الأمتار، فإن الشاطئ سيبدو كمسطح منفسح متسق.
بل إن اتساق الكون يبدو ملحوظاً بأكثر عندما نفحص إشعاع خلفـيـة الميكروويف الذي نشأ في زمن أقدم كثيراً من زمن تشكل المجرات. وأينما كان الاتجاه الذي ينظر فيه الفلكيون، فإن هذا الإشعاع يكون متماثلاً تقريباً، فكثافته لا تتغير إلا بما لا يزيد عن جزء من عشرة آلاف.
ومن الضروري أن نفهم مغزى الآفاق في الكون حتى نرى السبب في أن اتساق الكون هكذا يجب أن يطرح إشكالاً. وهذه الآفاق ليست مماثلة للآفاق الأرضية التي تنجم عن انحناء سطح الأرض. فهي لا تتعلق مطلقاً بالانحناء؛ وعلى العكس، فإنها موجودة لأن الكون قد وجد فحسب لفترة متناهية من الزمان. هيا نفترض أن عمر الكون هو بالتقريب 15 بليون سنة. فإذا كان عمر الكون هكذا، فإننا لن نستطيع قط أن نرى لأكثر من 15 بليون سنة ضوئية في الفضاء، مهما كانت قوة التلسكوبات التي نبنيها. وهذا أمر قد ترتب على تعريف السنة الضوئية، أي المسافة التي يتحركها شعاع ضوء في سنة واحدة". وقد تكون هناك مناطق من الكون تبعد مثلاً: بعشرين مليون سنة ضوئية. إلا أننا لن نستطيع أن نراها. فضوؤها يستغرق 20 بليون سنة ليصل إلينا.
ومن الجهة الأخرى، فلو نظرنا في اتجاهين عكسيين، فإنه يمكننا أن نرى مناطق من الكون بينها مسافة من 20 بليون سنة ضوئية أو حتى 30 سنة ضوئية. وكل ما علينا هو أن ننظر في أحد الاتجاهات إلى بعد 10 أو 12 أو 15 بليون سنة ضوئية، ثم ننظر في الاتجاه الآخر إلى بعد 10 أو 12 أو 15 بليون سنة ضوئية. وفيـمـا يعرض، فإن هذا ليس بالذات أمراً صعباً. فالفلكيون في كل مرة يرصدون فيها خلفية الميكروويف ينظرون بذلك إلى شيء قد تم بثه منذ 15 بليون سنة. وفي نفس الوقت فإنه قد تم باستخدام التلسكوبات رؤية مجرات تقع على بعد 12 بليون سنة ضوئية أو أكثر. وبكلمات أخرى، فإننا نستطيع أن نرى مناطق من الكون تقع كل منها فيما وراء أفق الأخرى. والراصد في إحدى هذه المناطق لا يمكنه أن يرى شيئاً في المنطقة الأخرى. ومن الظاهر أن هذه المناطق لا يمكن قط أن تكون قد اتصلت إحداها بالأخرى. وحسب نظرية النسبية الخاصة لآينشتين، فإنه ما من إشارة أو مؤثر سببي يمكن أن ينتقل بسرعة أكبر من سرعة الضوء.
وإذا كان عمر الكون ليس 15 بليون سنة، فإن هذا لا يغير من محاجتنا أي تغيير. وما سيختلف هو فحسب الأرقام المحددة. أما المناطق التي على الجانبين المتضادين من السماء فإنها لا تستطيع قط أن تكون على اتصال سببي أ أياً ما كان عمر الكون. على أنه ليس من السهل أن نفسر لماذا ينبغي أن تكون هذه المناطق جد متشابهة إذا كانت إحداها لا يمكنها أن تعرف ما تفعله الأخرى. ما هي الآلية التي تعمل هكذا بحيث تؤكد اتساق إشعاع الميكروويف بدرجة جزء واحد من عشرة آلاف؟ وفيما يعرض، فإنه لن يفيدنا أن نحاج بأن هذه المناطق كانت ولا بد في الماضي أكثر تقارباً إحداها من الأخرى. ورغم أن هذا صحيح، إلا أن أبعاد الأفق كانت أيضاً أقصر. فعندما كان عمر الكون مثلاً ثمانية أعوام ونصف العام، كان بعد الأفق أيضاً ثمانية أعوام ونصف العام بدلاً من الخمسة عشر بليون التي نرقبها الآن.
وبالإضافة إلى مشكلة التسطيح ومشكلة الأفق، فإنه يوجد أيضاً لغز آخر، وإن كان على وجه الدقة ليس بإحدى مشاكل نظرية الانفجار الكبير نفسها. وهذا اللغز هو حقيقة أن عدد الجسيمات في الكون في نطاق ما يعرفه العلماء يفوق كثيراً عدد ضديدات الجسيمات. فضديد المادة فيما يبدو لا وجود له.
وضديد المادة هو مادة مصنوعة من ضديدات الجسيمات. وفيما ينبغي، فإنه ليس من سبب لئلا تتمكن ضديدات الجسيمات من أن يتحد أحدها مع الآخر بنفس الطريقة التي تفعل بها الجسيمات ذلك لتتكون الذرات والجزئيات. ومن الممكن نظرياً أن يتحد معاً البوزيترون ليشكلا ذرة تشبه ذرة الهيدروجين من كل وجه مهم سوى وجه واحد فهذه الذرة ستكون من جسيم ذي شحنة موجبة يدور حول نواة ذات شحنة سالبة بدلاً من العكس. وبالمثل فإنه من الممكن فيما ينبغي أن يتجمع معاً شيء ما يشبه نواة الهليوم ويتكون من ضديد للبروتون وضديدين للنيوترون ويإضافة بوزيترونين يدوران في مدار، تتخلق ذرة ضديد الهليوم.
ولو حدث اتصال بين المادة وضديد المادة، فإن الجسيمات المكونة لهما سيبيد بعضها البعض. فالإلكترونات التي في المادة تبيد البوزيترونات التي في ضديد المادة. وفي نفس الوقت فإن البروتونات وضديدات البروتونات يبيد أحدها الآخر، وستفعل النيوترونات وضديدات النيوترونات نفس الشيء. وكنتيجة لذلك فإن المادة وضديد المادة سيختفيان في تفجر للطاقة والانفجار الذي يتولد بهذه الطريقة يكون أقوى من الانفجار النووي - الحراري بعدة مرات. وعندما تنفجر قنبلة هيدروجينية تتحول المادة إلى طاقة ولكن هذا التحول يكون فحسب تحولاً جزئياً، وسوف يظل قدر كبير من المادة باقياً.
والظاهر بما يكاد يكون مؤكداً أنه لا يوجد ضديد مادة في منظومتنا الشمسية. فلو كان هناك ضديد مادة، فسوف يحدث له من آن لآخر أن يتصل بالمادة، فتنتج انفجارات هي بكل تأكيد مما نستطيع أن نرصده. بل إنه لا يمكن أيضاً أن يوجد في مجرتنا أي قدر له أهميته من ضديد المادة. ولو وجد ذلك، فإن سحب الغبار أو الغاز الذي ما بين النجوم ستصطدم إحداها بالأخرى أو بالنجوم، مما سينجم عنه تفجرات شديدة لأشعة جاما، يمكننا اكتشافها من الأرض بسهولة.
ومما يمكن تصوره أن مجرات بأكملها قد تكون مصنوعة من ضديد المادة، على أن هذا أيضاً ليس فيما يبدو بالأمر جد المحتمل. فالمجرات تتصادم من آن لآخر، ولم يرصد الفلكيون أبداً أي شيء يبدو منه وكأن مجرة من المادة هي ومجرة من ضديد المادة قد التقيا معاً.
وهكذا فإن ما هو واضح من كثرة المادة كثرة غالبة على ضـديد المادة يشكل حـقـيـقـة أخرى تتطلب التفسير. وكل ما نلاحظه الآن من المادة يمكن بسهولة أن يكون قد تم تخلقه من الطاقة أثناء المراحل المبكرة من الانفجار الكبير. على عندما تتحول الطاقة إلى مادة، يتم خلق الجسيمات وضديدات الجسيمات بأعداد متساوية. وإذا كانت المادة التي نلاحظها قد نشأت هكذا، فأين ذهبت إذن كل ضديدات الجسيمات؟
0
0
لا توجد تعليقات بعد
ما رأيك بالمقال : كن أول من يعلق على هذا المحتوى
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم الفلك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة