الكم إلى الكون: لماذا يعد الحجم أمرًا حيويًا لفهمنا للواقع

تخيل الانطلاق على متن مركبة فضائية يمكنها السفر بسرعة الضوء. لن تحصل على مسافة بعيدة. وحتى الوصول إلى الجانب الآخر من درب التبانة سيستغرق 100 ألف عام. إنها تبعد 2.5 مليون سنة أخرى عن مجرة ​​أندروميدا، أقرب جارتنا المجرية. وهناك حوالي 2 تريليون مجرة ​​أبعد من ذلك.

اتساع الكون يتحدى الفهم. ومع ذلك، على المستوى الأساسي، فهي مصنوعة من جسيمات صغيرة. “لا أعتقد أنك ستفهم الأمر حقًا، كل ما عليك هو أن تعتاد عليه.”

ومع ذلك، فأنت بحاجة إلى أن يكون لديك بعض الفهم للحجم حتى يكون لديك أي فرصة لتقدير كيفية عمل الواقع.

لنبدأ بشكل كبير، مع إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB)، الإشعاع الذي صدر بعد 380 ألف سنة من الانفجار الأعظم. يقول عالم الفيزياء الفلكية بيدرو فيريرا، الذي يعمل أيضًا في جامعة أكسفورد: “إن أكبر المقاييس التي قمنا بقياسها هي سمات موجودة في الإشعاع CMB”. وقد ساعدنا ذلك في تحديد قطر الكون المرئي بـ 93 مليار سنة ضوئية.

وفي الطرف الآخر من المقياس، فإن أصغر الكيانات هي جسيمات أساسية مثل الكواركات. ومع ذلك، فإن فيزياء الكم ترسم هذه الصور على أنها ومضات بلا أبعاد في حقل كمي، بلا حجم على الإطلاق. إذن ما هي أقصر مسافة ممكنة؟ أفضل ما يمكننا فعله هو ما يسمى بطول بلانك، وهو حوالي …