مـا هــو الكــون؟
الكون يشمل كل ما كان وما سيكون ويشمل كل الفضاء، وكل المادة
والطاقة التي يحتوي عليها الفضاء. حتى أنه يتضمن الزمن نفسه.الكون حرفيا هو كل شيء،
إنه كل الوجود. ويحتوي علي كل المادة، مثل النجوم والمجرات.
يشمل الكون أيضا جميع الإشعاعات وجميع أشكال الطاقة الأخرى. بغض النظر عن مكان وجودك أو زمانك، فأنت فعليا جزء من الكون، كما هو الحال مع كل شيئ. لا يوجد شيء خارج الكون، لأن أي شيء موجود هو ضمنيا في تكوين الكون.
الأرض والقمر جزء من الكون، وكذلك الكواكب الأخرى وعشرات الأقمار العديدة. جنبا إلى جنب مع الكويكبات والمذنبات، تدور الكواكب حول الشمس. الشمس هي واحدة من مئات المليارات من النجوم في مجرة درب التبانة، ومعظم هذه النجوم لها كواكبها الخاصة ، والمعروفة باسم الكواكب الخارجية.
مجرة درب التبانة ليست سوى واحدة من مليارات المجرات في
الكون المرئي - يعتقد أن جميعها، بما في ذلك مجرتنا، تحتوي على ثقوب سوداء فائقة
الكتلة في مراكزها. جميع النجوم في جميع المجرات وجميع الأشياء الأخرى التي لا
يستطيع علماء الفلك حتى مراقبتها كلها جزء من الكون. إنه ببساطة كل شيء.
على الرغم من أن الكون قد يبدو مكانا غريبا، إلا أنه ليس
مكانا بعيدا. أينما كنت الآن، فإن الفضاء الخارجي على بعد 62 ميلا (100 كيلومتر)
فقط. ليلا أو نهارا، سواء كنت في الداخل أو في الهواء الطلق، نائما، أو تتناول
الغداء أو تغفو في الفصل، فإن الفضاء الخارجي لا يتجاوز بضع عشرات من الأميال فوق
رأسك.
إنه تحتك أيضا. حوالي 8000 ميل (12800 كيلومتر) تحت قدميك - على الجانب الآخر من الأرض - يكمن الفراغ والإشعاع الذي لا يرحم في الفضاء الخارجي.في الواقع، أنت تقنيا في الفضاء الآن. يقول البشر "في الفضاء" كما لو كان هناك ونحن هنا، كما لو أن الأرض منفصلة عن بقية الكون. لكن الأرض كوكب، وهي في الفضاء وجزء من الكون تماما مثل الكواكب الأخرى.
كــم هــــو عمـــر الكـــون؟
من ناحية أخرى، يبدو أن عمر الكون يبلغ حوالي 13.8 مليار
سنة. توصل العلماء إلى هذا الرقم عن طريق قياس أعمار أقدم النجوم ومعدل توسع
الكون. كما قاموا بقياس التوسع من خلال مراقبة تحول دوبلر للضوء في المجرات، وكانت
جميعها في الغالب تتحرك بعيدا عنا و متباعدة عن بعضها البعض ايضا. كلما تباعدت
المجرات، كانت سرعة ابتعادها كبيرة جدا.
كان فى اعتقاد الانسان أن تؤدي قوة الجاذبية إلى تباطئ حركة
المجرات بين بعضها البعض، لكن اكتشف العلماء عكس ذلك، تبين أنها تتسارع ولا يعرف
العلماء سبب ذلك. في المستقبل البعيد، ستصبح المجرات على مسافة بعيدة جدا ولن
يتمكن ضوءها من الوصول الى الأرض وسوف يصبح غير مرئيا.
بعبارة أخرى، كانت المادة والطاقة وكل شيء في الكون (بما في
ذلك الفضاء نفسه) أكثر إحكاما اليوم الماضي مما هوعليه اليوم و هكذا كل يوم تقل
السيطرة مع تقدم الزمن. يمكن قول الشيء نفسه عند أي وقت كان في الماضي ايضا -
العام الماضي، قبل مليون سنة، قبل مليار سنة. لكن الماضي لا يستمر إلى الأبد.
من خلال قياس سرعة المجرات ومسافاتها عنا، وجد العلماء أنه
إذا تمكنا من العودة بعيدا بما فيه الكفاية، قبل أن تتشكل المجرات أو تبدأ النجوم
في دمج الهيدروجين في الهيليوم، فإن الأشياء كانت قريبة جدا من بعضها البعض وساخنة
لدرجة أن الذرات لا يمكن أن تتشكل ولم يكن للفوتونات مكان تذهب إليه. أبعد قليلا
في الوقت المناسب، كان كل شيء في نفس المكان. أو حقا الكون كله كان بقعة واحدة.
لا تقضي الكثير من الوقت في التفكير في مهمة لزيارة المكان
الذي ولد منه الكون، حيث لا يمكن لأي شخص زيارة المكان الذي حدث فيه الانفجار
العظيم. ليس الأمر أن الكون كان مساحة مظلمة وفارغة وحدث انفجار عظيم انبثقت منه
كل المادة و تكون كل شيئ.
الكون لم يكن موجودا. الفضاء لم يكن موجودا. الوقت جزء من
الكون وبالتالي لم يكن موجودا. الوقت، أيضا، بدأ مع الانفجار العظيم. توسع الفضاء
نفسه من نقطة واحدة إلى الكون الهائل مع توسع الكون بمرور الوقت.
ممـــا يتكـــون الكـــون؟
يتكون الكون من كل الطاقة والمادة الموجودة المرئية وغير
المرئية لنا. ويحتوي علي الكثير من المادة التي يمكن ملاحظتها في الكون شكل ذرات
فردية من الهيدروجين، وهو أبسط عنصر ذري، يتكون فقط من بروتون وإلكترون، و علي
الجزيئات و الاجسام الكبيرة والنجوم العملاقة والثقوب السوداء و المجرات و الشموس
والكواكب والنيازك و الشهب و غيرها.
يطلق الانسان علي كتل
المادة المسميات علي حسب سماتهم. المجرات، مجموعات النجوم، الكواكب، الكواكب
القزمة، الكواكب المارقة، الأقمار، الحلقات، المذنبات، النيازك - كلها مجموعات من
المواد تظهر خصائص مختلفة عن بعضها البعض ولكنها تطيع نفس القوانين الطبيعية.
بدأ العلماء في عمليات الإحصاء لتلك الكتل والاجسام الكونية و هذه الأرقام تقريبية. تحتوي مجرتنا، درب
التبانة، على ما لا يقل عن 100 مليار نجم، ويحتوي الكون المرئي على ما لا يقل عن
100 مليار مجرة. إذا كانت المجرات بنفس الحجم، فإن ذلك سيعطينا 10 آلاف مليار
مليار نجم في الكون المرئي.
ومع ذلك من الواضح أن الكون يتكون أيضا على مجموعة من المادة
والطاقة التي لا يمكننا رؤيتها أو حتي ملاحظتها مباشرة. تعتبر جميع النجوم والمجرات
والكواكب والمذنبات والثقوب السوداء معا أقل من 5 في المائة من الأجسام الموجودة
في الكون.
تقريبا حوالي 27 في المئة من حجم الكون عبارة عن مادة مظلمة،
و 68 في المائة عبارة عن طاقة مظلمة، ولم يتمكن الانسان من الفهم القيق لأي منهما عن بعد حتي الآن. الكون كما نعرفه لن
يعمل إلا إذا كانت المادة المظلمة والطاقة المظلمة موجودة، ووصفت بأنها
"مظلمة" لأن العلماء لا يبدو أنهم يلاحظونها بشكل مباشر.
هــل الكــــــون يتوســــع؟
أفضل فهم لدينا لتاريخ الكون يمكن استنتاجه من خلال نظرية
الانفجار العظيم. حيث تشير استكشافات المجرات البعيدة أن جميع المجرات، في المتوسط،
تتباعد كل مجرة عن الأخرى.
يفسر علماء الفلك هذه الحركة على أنها تعني أن الكون نفسه في
حالة تمدد و توسع دائم. وعلى أكبر المقاييس، تنمو المسافات بين المجرات مع مرور الزمن.
هذا يعني أنه في الماضي، كان الكون أصغر وأكثر سخونة وكثافة مما هو عليه اليوم.
تسمح نظرية النسبية العامة لأينشتاين لعلماء الكونيات بربط محتويات
الكون بتاريخ توسعه، وفي هذه الحالة يمكن حساب عمره. وفقا للتقديرات الحالية، واستنادا
إلى مجموعة واسعة من الملاحظات - مثل المستعرات العظمى البعيدة، والخلفية الكونية
الميكروية ووفرة العناصر الخفيفة - يبلغ عمر الكون تقريبا حوالي 13.787 مليار سنة.
في لحظاته الأولى، تم ضغط الكون بأكمله في نقطة صغيرة بلا
حدود تعرف باسم التفرد. من هذا التفرد، توسع الفضاء، مما أدى إلى ظهور الكون الذي
نراه اليوم بصورته الحالية.
كيــف تكــون الكــون؟
ليس لدي العلماء أدني فكرة عن ما حدث قبل الانفجار العظيم.
ومع ذلك، فهم يعرفون أن التفرد ليس حقيقيا. فضلا عن ذلك، إنها جزء من ميراث نظرية
النسبية العامة وينتج هذا عندما تنهار المعادلات وتفقد قدرتها على وصف موقف مادي.
يجب أن يكمن التفسير الحقيقي للتفرد في نظرية الجاذبية
الكمومية، وهي نظرية فيزيائية للجاذبية القوية على مقاييس صغيرة للغاية. ليس لدى
الفيزيائيين حاليا مثل هذه النظرية، لكن لديهم العديد من المرشحين، مثل نظرية
الأوتار والجاذبية الكمومية الحلقية .
لا يعرف العلماء حتى ما إذا كان السؤال "ماذا حدث قبل
الانفجار العظيم؟" هو سؤال منطقي أو غير منطقي. يعود فهمنا لمرور الزمن من
نفس نظرية النسبية التي تنهار عند وصف الكون المبكر.
لكن مفاهيمنا عن "قبل" و "بعد" غير
كافية لوصف ما يحدث في مثل هذه المقاييس البعيدة، وفقا لعالم الفيزياء الفلكية إيثان سيجل في النهاية، ربما يكون سبب وجود الكون هو أعظم الأسئلة الفلسفية.
مــــا هـــو الكــــون المـــــرئي؟
لا يوجد لدي علماء الفلك حاليًا معرفة تامة بحجم الكون فعليا،
ولكن توجد هناك حدود لما يمكننا رؤيته في الكون. يُعرف هذا الحجم بالكون المرئي. والكون
المرئي هو عبارة عن كرة يبلغ قطرها حوالي 42 مليار سنة ضوئية.
أنطلقت المجرات التي يرصدها علماء الفلك على حافة هذه الكرة
نفسها منذ 13 مليار سنة. نظرا لأن
الكون له عمر محدود، ولأن انتشار الضوء مقيد بالسرعة القصوى، لن يضيء سوى جزء معين
من الكون من وجهة نظرنا. وبالرغم من ذلك، فإن الكون يتمدد بشكل أسرع من سرعة الضوء.
إذا كان هذا الكون ساكنًا، فمع تقدم الوقت، سنكون قادرين
على رصد المزيد من المجرات البعيدة مع وصول ضوءها إلينا في النهاية. ولكن الأمر
ليس كذلك، فإن تمدد الكون يحمل بعيدًا تلك المجرات البعيدة أسرع من الضوء الذي
يمكن أن يسافر منها إلينا، ولن نتمكن أبدًا من ملاحظتها.
كيــف تغيـرت نظـرتنا للكــون بمــرور الوقـت؟
لقد تغير فهم الإنسان لماهية الكون وكيف يعمل ومدى اتساعه على
مر العصور. لأعمار لا حصر لها، كان لدى البشر وسيلة قليلة أو معدومة لفهم الكون.
بدلا من ذلك، اعتمد أسلافنا البعيدون على الأسطورة لشرح أصول كل شيء. ولأن أسلافنا
أنفسهم اخترعوها، فإن الأساطير تعكس الاهتمامات أو الآمال أو التطلعات أو المخاوف
البشرية بدلا من طبيعة الواقع.
منذ عدة قرون، بدأ البشر في تطبيق الرياضيات والكتابة
ومبادئ التحقيق الجديدة للبحث عن المعرفة. تم تنقيح هذه المبادئ بمرور الوقت،
وكذلك الأدوات العلمية، مما كشف في النهاية عن تلميحات حول طبيعة الكون.
قبل بضع مئات من السنين فقط، عندما بدأ الناس في التحقيق
بشكل منهجي في طبيعة الأشياء، لم تكن كلمة "عالم" موجودة حتى (كان يطلق
على الباحثين بدلا من ذلك "الفلاسفة الطبيعيون" لبعض الوقت).
منذ ذلك الحين، قفزت معرفتنا بالكون مرارا وتكرارا إلى
الأمام. منذ حوالي قرن فقط، لاحظ علماء الفلك لأول مرة مجرات خارج مجرتنا، ولم يمر
سوى نصف قرن منذ أن بدأ البشر في إرسال المركبات الفضائية إلى عوالم أخرى.
في غضون عمر إنسان واحد، سافرت المسابر الفضائية إلى النظام
الشمسي الخارجي وأرسلت أول صور عن قرب للكواكب الخارجية العملاقة الأربعة وأقمارها
التي لا تعد ولا تحصى. قام البشر ببناء محطة فضائية مأهولة بشكل دائم تدور حول
الأرض.
وقدمت أول تلسكوبات فضائية كبيرة مناظر مذهلة لأجزاء أبعد
من الكون أكثر من أي وقت مضى. في أوائل القرن الحادي والعشرين وحده، اكتشف علماء
الفلك آلاف الكواكب حول النجوم الأخرى، واكتشفوا موجات الجاذبية لأول مرة وأنتجوا
أول صورة لثقب أسود.
مع التكنولوجيا والمعرفة المتطورة باستمرار، وعدم وجود نقص
في الخيال، يستمر البشر في كشف أسرار الكون. تساعد الأفكار الجديدة والمفاهيم الملهمة
في هذا المسعى، وتنبع منه أيضا. لم نرسل بعد مسبارا فضائيا حتى إلى أقرب المليارات
والمليارات من النجوم الأخرى في المجرة. لم يستكشف البشر حتى جميع العوالم في
نظامنا الشمسي. باختصار، معظم الكون الذي يمكن معرفته لا يزال مجهولا.
يبلغ عمر الكون ما يقرب من 14 مليار سنة ، ويبلغ عمر نظامنا
الشمسي 4.6 مليار سنة ، والحياة على الأرض موجودة منذ 3.8 مليار سنة، والبشر
موجودون منذ بضع مئات الآلاف من السنين فقط.
بمعني آخر، فإن الكون موجود ما يقرب من 56000 مرة أطول من
جنسنا البشري. بهذا المقياس، كل ما حدث تقريبا فعل ذلك قبل وجود البشر. لذلك
بالطبع لدينا الكثير من الأسئلة - بالمعنى الكوني، لقد وصلنا للتو إلى هنا.
العقود القليلة الأولى من استكشاف نظامنا الشمسي هي مجرد
بداية. من هنا، بعد عمر بشري واحد فقط من الآن، سيكون فهمنا للكون ومكاننا فيه قد
نما وتطور بلا شك بطرق لا يمكننا تخيلها اليوم.
كــم يكـــون عمــر الأرض؟
كوكبنا، الأرض، هو واحة ليس فقط في الفضاء، ولكن في الزمن نفسه.
قد يبدو الأمر دائما، لكن الكوكب بأكمله شيء عابر في عمر الكون. لما يقرب من ثلثي الزمن
منذ بدء الكون، لم تكن الأرض موجودة حتى. ولن تستمر إلى الأبد في حالتها الحالية.
بعد عدة مليارات من السنين من الآن، ستتوسع الشمس، وتبتلع عطارد
والزهرة، وتملأ سماء الأرض. بل قد يتوسع بشكل كبير بما يكفي لابتلاع الأرض نفسها.
من الصعب أن نكون متأكدين. بعد كل شيء، بدأ البشر للتو في فك رموز و شفرات الكون.
في حين أنه من الصعب التنبؤ بالمستقبل البعيد بدقة، فإن
الماضي البعيد أقل من ذلك بقليل. من خلال دراسات الاضمحلال الإشعاعي للنظائر الموجودة
على الأرض وكذلك في الكويكبات، تعلم العلماء أن كوكبنا والنظام الشمسي تشكلوا منذ
حوالي 4.6 مليار سنة.
هـــل الكـــون لانهـــائي؟
يعتقد علماء الكونيات أن ما وراء حافة الكون المرئي يكمن ... المزيد من الكون: المزيد من النجوم، والمزيد من المجرات، والمزيد من الكواكب والمزيد من كل شيء.
ومع ذلك، نظرًا لأنه لا يمكن ملاحظته، لا يعرف علماء الفلك
حجم الكون بأكمله. من الممكن أن يكون الكون غير محدود حقًا، بدون حدود في الفضاء
على الإطلاق.
إرسال تعليق