كيف تم خلق الكون؟
نحن نعلم أننا نعيش في عالم يتسع. هذا يعني أن الكون كله يكبر مع مرور كل يوم. وهذا يعني أيضًا أن كوننا في الماضي كان أصغر مما هو عليه اليوم. أعد لف هذا الشريط بعيدًا بما فيه الكفاية ، وتشير الفيزياء إلى أن كوننا كان ذات يوم نقطة بالغة الصغر وكثافة بلا حدود – تفرد.
يعتقد معظم الفيزيائيين أن هذه النقطة توسعت في الانفجار العظيم، ولكن نظرًا لأن جميع الفيزياء المعروفة تتعطل في الظروف القاسية التي سادت في طفولة كوننا ، فمن الصعب أن نقول بثقة ما حدث في تلك اللحظات الأولى من الكون.
العودة في الوقت المناسب
بالنسبة لمعظم تاريخ الكون ، كان منقطًا بأجرام سماوية مماثلة كما هي موجودة الآن – كانت أقرب من بعضها البعض.
على سبيل المثال ، عندما كان عمر الكون أقل من 380،000 سنة ، كان حجم الكون أصغر بحوالي مليون مرة مما هو عليه اليوم ، وكان متوسط درجة الحرارة فيه حوالي 10،000 كلن. كان الجو حارًا وكثيفًا لدرجة أنه كان عبارة عن بلازما ، أ حالة المادة حيث يتم تمزيق الذرات إلى بروتونات ونيوترونات وإلكترونات. ومع ذلك ، فإننا نواجه البلازما في العديد من المواقف الأخرى في الفضاء وعلى الأرض ، لذلك لدينا فهم جيد لكيفية عملها.
لكن كلما عدنا إلى الوراء ، كلما أصبحت الفيزياء أكثر تعقيدًا. عندما كان عمر الكون اثنتي عشرة دقيقة فقط ، كان عبارة عن حساء مكثف من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، ولا تزال تحكمها نفس الفيزياء التي نستخدمها لفهم القنابل النووية والمفاعلات النووية.
إذا نظرنا إلى الوراء حتى قبل ذلك ، فإن الأمور تصبح سطحية حقًا.
عندما نحاول أن نفهم الكون عندما كان عمره أقل من ثانية ، فليس لدينا نظرية فيزياء يمكنها التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة والضغط الذي مر به الكون. تنهار كل نظرياتنا في الفيزياء ، وليس لدينا فهم لكيفية عمل الجسيمات والقوى والمجالات في تلك الظروف.
ولادة التفرد
يمكن للفيزيائيين رسم نمو الكون باستخدام أينشتاين جنرال لواء نظرية النسبية، الذي يربط محتوى الكون بتاريخ توسعه.
لكن نظرية أينشتاين تحتوي على خطأ فادح. إذا اتبعنا النسبية العامة حتى نهايتها النهائية ، فعندها في وقت محدود في الماضي كان الكون بأكمله محشورًا في نقطة واحدة كثيفة للغاية. يُعرف هذا باسم التفرد Big Bang.
غالبًا ما يتم تأطير التفرد على أنه “بداية” الكون: لكنها ليست بداية على الإطلاق.
من الناحية الحسابية ، فإن التفرد في الانفجار العظيم لا يخبرنا أن الكون بدأ هناك. بدلاً من ذلك ، يخبرنا أن النسبية العامة نفسها قد انهارت وفقدت قوتها التنبؤية والتفسيرية.
لطالما عرف الفيزيائيون أن النسبية العامة غير مكتملة. لا يمكن تفسير الجاذبية عند القوة العالية أو المقاييس الصغيرة ، المعروفة باسم الجاذبية الكمومية. بعبارة أخرى ، لفهم اللحظات الأولى للكون تمامًا ، نحتاج إلى فيزياء جديدة.
سؤال للعصور
للأسف ، نحن نفتقر حاليًا إلى مثل هذه الفيزياء. لدينا عدة مرشحين للجاذبية الكمية ، مثل نظرية الأوتار وحلقة الجاذبية الكمومية ، لكن هذه النظريات لم يتم تطويرها بالكامل ، ناهيك عن اختبارها.
ولكن إذا كانت أي من هذه النظريات صحيحة ، فيمكنهما إخبارنا بأشياء مثيرة للاهتمام حول الكون المبكر.
في حالة الجاذبية الكمومية الحلقية ، يتم استبدال التفرد بجزء محدود من الزمكان. في غضون ذلك ، في نظرية الأوتار ، نشأ كوننا من “منظر طبيعي” لأكوان محتملة. من الممكن أيضًا أن يكون الانفجار العظيم موجودًا كواحد من سلسلة لا نهائية من الأكوان ، يتضاعف بلا نهاية في كون متعدد. فقط التطورات الإضافية في الفيزياء النظرية ستساعد في فرز غموض هذه الأفكار المحتملة.
لكن هناك مشكلة أخرى: يمكننا ذلك أبداً تعرف على سبب الانفجار العظيم. في لحظاته الأولى ، تنهار حتى مفاهيمنا عن الزمان والمكان. في مثل هذه المستويات القصوى ، قد لا تكون المفاهيم العادية اليومية مثل “البداية” و “قبل” منطقية.
