خمس حقائق رائعة عن الانفجار العظيم ، النظرية التي تحدد تاريخ الكون
على المدى “الانفجار العظيم“تم طرحه بشكل عرضي ، إلى درجة أن يصبح عنوانًا لواحد من أشهر المسلسلات الهزلية على الإطلاق. ولكن بينما نفهم جميعًا الفكرة الأساسية – أن الكون كان في يوم من الأيام صغيرًا وساخنًا وكثيفًا – لا يزال الكثير من الناس لديهم مفاهيم خاطئة كبيرة حول النظرية: فيما يلي خمس حقائق رائعة حول النظرية التي تحدد كوننا.
1. فكر في ذلك كاهن كاثوليكي أولاً
في عام 1915 ، نشر ألبرت أينشتاين كتابه نظرية النسبية العامة، والذي نص في الأصل على أن الكون من الطبيعي أن يتمدد أو يتقلص. لكن أينشتاين ، إلى جانب الغالبية العظمى من علماء الفلك والفيزياء في ذلك الوقت ، اعتقدوا أن الكون كان ساكنًا ، لذلك أضاف بعض المصطلحات الإضافية إلى المعادلات لموازنة كل شيء.
بعد سنوات ، اكتشف إدوين هابل أن المجرات ، في المتوسط ، تنحسر بعيدًا عنا. بينما واصل علماء الفلك مناقشة الآثار المترتبة على هذه الملاحظة ، كان الفيزيائي البلجيكي والكاهن الروماني الكاثوليكي جورج ليميتر أول من أخذ نتائج آينشتاين وهابل في ظاهرها ، بحجة أننا نعيش في كون متوسع كان في السابق أصغر حجما وأكثر سخونة وكثافة. مما هو عليه اليوم. وأطلق على نقطة الأصل هذه اسم “الذرة البدائية”.
2. تم التحقق من ذلك بطريق الخطأ
نظر معظم الفيزيائيين إلى فكرة Lemaître بتشكك ، خاصة بالنظر إلى أن نظريته بدت قريبة جدًا من قصة سفر التكوين. لكن على مدار العقود ، فشلت جميع المحاولات الأخرى لشرح نتيجة هابل في التدقيق المرصود. ومع ذلك ، اعتبرت نظرية “الانفجار العظيم” فكرة مثيرة للاهتمام – ولكنها ليست معقولة جدًا.
في عام 1964 ، كان مهندسا راديو في Bell Labs ، وهما Arno Penzias و Robert Wilson ، يختبران جهازًا جديدًا الميكروويف المتلقي. بغض النظر عن مدى صعوبة عملهم ، لم يتمكنوا من إزالة همسة الخلفية العنيدة التي كانوا يسمعونها باستمرار في الآلة – حتى أنهم حاولوا تنظيف كل أنبوب الحمام من أجهزة الاستقبال. عند البحث عن تفسير ، حدثوا مع فريق من علماء الفيزياء النظرية الذين كانوا يجمعون التمويل لبناء ما لديهم بالضبط. اتضح أن هسهس الخلفية كان بسبب الإشعاع المتبقي من عندما انتقل الكون من بلازما ساخنة كثيفة إلى غاز محايد أقل سخونة قليلاً. إنها تسمى الخلفية الكونية الميكروية ، وتبقى حجر الزاوية في فهمنا للانفجار العظيم.
3. إنها ليست نظرية الخلق
الانفجار العظيم هو نظرية عن تاريخ الكون ، وخاصة لحظاته الأولى. يمكننا القول ، بدرجة عالية من الثقة بناءً على عدة أدلة مستقلة ، أن كوننا المرئي بأكمله – كل ذرة من الغبار ، كل نجم وكل مجرة - كان في يوم من الأيام محشورًا في حجم لا يزيد حجمه عن دراق بدرجة حرارة تبلغ أكثر من 1 تريليون درجة.
لكن ما لا تخبرنا به النظرية هو من أين جاء الكون – أو حتى إذا كان هذا السؤال منطقيًا. يمكن لفهمنا الحالي للفيزياء أن يأخذنا بعيدًا إلى الماضي فقط قبل أن تنهار كل نظرياتنا ، بما في ذلك معرفتنا بطريقة عمل المكان والزمان. بعبارة أخرى ، لا نعرف كيف “بدأ” الكون. نحن نعرف فقط ما جاء بعد ذلك.
متعلق ب: يقول ستيفن هوكينغ إنه يعرف ما حدث قبل الانفجار العظيم
4. يمكننا (تقريبا) رؤيته
الخلفية الكونية الميكروية هي صفقة ضخمة. لم يرسخ الانفجار العظيم باعتباره النظرية الوحيدة القادرة على تفسير جميع بيانات الرصد فحسب ، بل إنه يعمل أيضًا كنافذة على ماضينا البعيد. عندما كان الكون أصغر بنحو مليون مرة من حجمه الحالي ، كانت درجة حرارته تزيد عن 10000 كلفن (أكثر من 17000 درجة فهرنهايت) وكان في بلازما ولاية. مع تمدده وتبريده ، تحولت تلك البلازما إلى غاز محايد مع تشكل الذرات الأولى. أطلق هذا الحدث كمية هائلة من الإشعاع ، والتي لا تزال حتى يومنا هذا بمثابة الخلفية الكونية الميكروية أو CMB. إن CMB مسؤولة عن أكثر من 99.999٪ من كل الإشعاع في الكون.
تشكل CMB عندما كان عمر الكون حوالي 380،000 سنة. مقارنة بعمرها الحالي البالغ 13.77 مليار سنة ، فإن هذا يعادل صورة طفل تم التقاطها لك عندما كان عمرك 10 ساعات فقط.
5. حدث ذلك في كل مكان
من الأمور الأكثر جموحًا في مناقشة الكون أن تصوراتنا الطبيعية للأشياء ببساطة لا تنطبق. على سبيل المثال ، الكون ليس له حافة ولا خارج – لأن مفهوم “الكون” يتوسع ليغلف حرفيا كل شيء في الوجود.
وبالمثل ، لم يكن الانفجار العظيم انفجارًا في الفضاء – كان انفجارًا ل فضاء. حدث الانفجار العظيم لكل شيء في الكون في وقت واحد. لم يحدث في مكان معين في الفضاء ، ولكن في مكان معين في الوقت المناسب. من الصعب التفكير في الأمر ، ولكن لهذا السبب لدينا رياضيات: لمساعدتنا في التعامل مع المفاهيم التي لا يمكننا عادةً التعامل معها.
