- النظريات الأولى في خلق الكون
- نظرية الانفجار العظيم ونظرية الحالة الثابتة
- اكتشاف صدى الانفجار العظيم
- المراجع
تتكون نظرية الانفجار العظيم أو الانفجار العظيم من نموذج علمي يشرح نشوء الكون من خلال الملاحظات الفلكية.
يعتقد أن الانفجار العظيم حدث قبل 15 مليار سنة. لقد كان انفجارًا كونيًا عظيمًا أنتج مادة كافية لتكوين الكواكب والنجوم والمجرات.
تنص هذه النظرية على أن الكون كان مضغوطًا إلى ذرة بدائية ، وأنه يحتوي على كمية لا تصدق من مادة شديدة التركيز ، وأنه كان أيضًا شديد النشاط الإشعاعي.
أنتج النشاط الإشعاعي الانفجار العظيم وبدأ في توسع الكون. في وقت لاحق بدأت المادة تتكاثف وظهرت عناقيد المجرات.
تتكون العناصر التي تناثرت بسبب الانفجار بشكل أساسي من جزيئات مثل البوزيترونات والنيوترينوات والفوتونات والباريونات والميزونات والإلكترونات. حاليا أكثر من 89 ذرة معروفة.
الانفجار العظيم هو أكثر النظريات دقة حول خلق الكون ، لكن تجدر الإشارة إلى أنه لا تزال هناك أسئلة بلا إجابة.
على سبيل المثال ، هناك أسئلة حول نهاية دورة التمدد وإمكانية تقلص الكون مرة أخرى.
لغز كبير آخر هو ما إذا كان الكون مفتوحًا أم مغلقًا بسبب المادة المظلمة - هذا سؤال رئيسي للعلم.
النظريات الأولى في خلق الكون
توضح مجموعة واحدة من النظريات أن الكون خُلق بانفجار كوني عظيم ، بينما يدعي البعض الآخر أن هذا الكون كان دائمًا ولا يزال في حالة من الخلق المستمر. تم تجاهل هذه النظرية الأخيرة.
تستند نظرية الانفجار العظيم على فرضيات علمية. وتشمل هذه نظرية النسبية لأينشتاين وأعمال بحثية أخرى على الجسيمات الرئيسية.
في عام 1922 كان عالم الكونيات الكسندر فريدمان أول عالم يشرح رسميًا طريقة الكون المتوسع ، من خلال معادلات النسبية.
كما يسلط الضوء على مساهمة العالم إدوين هابل ، الذي لاحظ من خلال التلسكوب ولاحظ أن النجوم كانت تتحرك باستمرار بعيدًا عن كوكب الأرض بسرعة عالية.
في عام 1927 ، كان الكاهن والفلك البلجيكي الكاثوليكي جورج لامايتر هو من ابتكر ما سيطلق عليه نظرية الانفجار العظيم ، حيث كان قادرًا على إثباتها من خلال حسابات قانون هابل ، ونظرية أينشتاين ومعادلات فريدمان.
أثبت جورج لاميتري وجود انفجار كبير في نقطة معينة في الكون وولد فرضية مفادها أن الكون قد انضغط إلى نقطة صغيرة بسبب الإشعاع الساخن ، ثم تجمد لاحقًا.
وفقًا لـ Lamaître ، لم تكن شدة الانفجار كبيرة بما يكفي لاستمرار توسع الكون إلى أجل غير مسمى. لذلك ، كانت قوة الانفجار الأولي هي التي حددت في البداية انفصال المجرات عن بعضها البعض.
بمرور الوقت ، فقدت هذه القوة شدتها. تكثفت المجرات لدرجة أن معظم المادة في الكون كانت مركزة بالفعل فيها.
منذ تلك اللحظة بدأ التنافر الكوني في العمل ، مما تسبب في استمرار انفصال المجرات ، كما هو ملاحظ حاليًا.
استخدم عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي جورج جامو أيضًا نظرية الانفجار العظيم لشرح أصل الكون بطريقة أبسط من نظرية لامايتر.
جادل جامو بأن درجة حرارة الانفجار أصبحت عالية جدًا وأن قوة الانفجار كانت كبيرة جدًا ، لدرجة أن هذا كان كافياً لتمدد الكون إلى ما لا نهاية.
نظرية الانفجار العظيم ونظرية الحالة الثابتة
في عام 1949 كان عالم الفيزياء الفلكية فريد هويل أحد أعظم أعداء نظرية لاميتري.
كان هويل أحد المدافعين العلميين عن نظرية الحالة المستقرة ، حيث بدا من السخف أن خلق الكون حدث نتيجة انفجار.
خلال برنامج إذاعي ، سخر فريد هويل من تسمية النظرية بـ "الانفجار الكبير" ، وبسبب الجدل الذي أحدثه المصطلح ، أصبح في النهاية العنوان الرسمي.
توضح نظرية الحالة المستقرة أن تكوين ذرات الهيدروجين كان ثابتًا بمرور الوقت ، مما يعني أن المجرات تتكثف باستمرار.
يشير هذا إلى أن الكون سوف يتمدد دائمًا ، وأنه لم يكن له بداية ولن تنتهي أبدًا.
لا يتفق بعض علماء الفلك مع فكرة أن الكون يمكن أن يظل في حالة مستقرة وأن ذرات الهيدروجين يتم إنتاجها باستمرار.
تفترض كل من نظرية الانفجار العظيم ونظرية الحالة المستقرة أن الكون قد نتج من ذرة بدائية معينة.
في الوقت الحاضر ، من خلال التقدم التكنولوجي والمعرفة الرياضية ، يمكن توضيح كلتا النظريتين ، مع تقديم تفاصيل حول كيفية بدء وجود المجرات ، وكيف استمرت حتى الآن ، وكيف نشأ الكون.
سيتمكن علماء الفلك في المستقبل من توضيح سلسلة من المجهول ، لكن نظرية الانفجار العظيم تعتبر حاليًا أفضل فرضية لبداية الكون وتطوره.
اكتشاف صدى الانفجار العظيم
في عام 1965 اكتشف الفيزيائيان أرنو بينزياس وروبرت ويلسون إشعاع الخلفية الكونية الميكروي بالصدفة ، واستبعد هذا الاكتشاف نظرية الحالة المستقرة.
حدث هذا عندما كانوا يعملون على إنشاء أول قمر صناعي للاتصالات لإنشاء اتصالات مع مناطق بعيدة جدًا عن الآخرين.
وضعوا قمرًا صناعيًا صغيرًا على شكل كرة معدنية في مدار فضائي ، والذي أرسل ترددات إلى هوائي على شكل بوق يقع في نيو جيرسي.
أجريت هذه التجربة بقصد أداء وظيفة التلسكوب الراديوي ، والتي سعوا من خلالها إلى القضاء على جميع التداخلات التي يمكن أن تسبب ضوضاء.
ومع ذلك ، كان هناك تداخل في الميكروويف يؤثر على الإشارة ولم يعرفوا من أين تأتي.
لقد حاولوا بكل الوسائل القضاء على الضوضاء ، حتى توصلوا إلى نتيجة مفادها أن سببها فضلات الحمام. لقد تمكنوا من حل هذه المشكلة ولكن لا يزال هناك صدى بنفس القوة.
قام بينزياس وويلسون ، دون أن يكون لهما تفسير لما كان يحدث ، بالتشاور مع علماء الكونيات جيمس بيبلز وروبرت ديكي من جامعة برينستون.
كان بيبلز وديك يطوران جهازًا قادرًا على التقاط انبعاثات الميكروويف من الانفجار العظيم.
اتصل بينزياس بالعلماء ليسألهم عن الضوضاء ، ولكن عندما أنهى روبرت ديكي المكالمة مع بينزياس ، أخبر فريقه ، "يا رفاق ، لقد تقدمتم علينا."
حصل أرنو بينزياس وروبرت ويلسون على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1978 عن هذا الاكتشاف.
المراجع
- ما هو الانفجار العظيم؟ (2016). المصدر: spaceplace.nasa.gov
- قصة الكون: الانفجار العظيم. (2016). المصدر: esa.int
- إليزابيث هويل. تظرية الانفجار العظيم. (2017). المصدر: space.com
- نظرية الانفجار الكبير. المصدر: big-bang-theory.com
- مات ويليامز. نظرية الانفجار العظيم: تطور كوننا. (2015). المصدر: universetoday.com