الكون من منظور مختلف

عادل الثبيتي · #1 18-04-2007, 20:22

للكاتب / فائز فوق العاده

احتل نموذج الكون المتمدد الحيز الأكبر من مجمل الأطروحات العلمية المتأخرة, هل خلص الفلكيون إلى حل كل الإشكالات الخاصة بهذا النموذج.
نتخيل لقطة للكون بعيد الانفجار الكبير الذي أتى به إلى الوجود بحوالي ثلاثمائة ألف سنة, على وجه التحديد عندما تحرر و انطلق الإشعاع الكوني الخلفي الذي يتخلل الكون بأسره الآن. نتخيل الجزيئات المادية في نقطة مركزية ستغدو الأرض فيما بعد و نضيف مصدرين للفوتونات الضوئية على طرفي النقطة يصادف وصول فوتوناتها إلى الأرض اكتمال تشكل الأرض و بلوغها القرن العشرين. وفق نموذج الكون المتمدد تقع النقطتان على مسافة 90 مليون سنة ضوئية عن بعضها. تساوي هذه المسافة مئة ضعف المسافة التي كان بمقدور الضوء أن يقطعها منذ الانفجار الكبير, بكلمات أوضح لم تزل النقطتان مفصولتين من وجهة نظر المعلوماتية, لكن الناظر من الأرض يراهما عند درجة حرارة متقاربتين. كيف يمكن أن نفسر هذه الحقيقة و حقائق أخرى كانطباق نفس القوانين الفيزيائية عند النقطتين على الرغم من عدم كفاية العمر المقدر للكون كي تتبادل النقطتان المعلومات الكونية الضرورية فيما بينهما. تعرف هذه الإشكالية الكونية بإشكالية الأفق الكوني. نشير هنا إلى أننا لا نرى و لن نستطيع أن نرى و على الدوام إلا بقعة منعزلة من الكون, ذلك أن نموذج الكون المتمدد يطلعنا على حقيقة مفادها أن الأجسام الأبعد عنا تبتعد بسرعات أعظم و عند مسافة معينة هي بعد الأفق تبدو المجرات مرتحلة بسرعة الضوء. لما كانت سرعة الضوء هي السرعة الأعظمية الممكنة في الكون فسنعجز عن رؤية المجرات الواقعة وراء بعد الأفق إذ لو رأيناها فستبدو منطلقة بسرعة تتجاوز سرعة الضوء و في هذا ما فيه من تناقض واضح مع نظرية النسبية الخاصة لآينشتاين. ترتب هذه الرؤية إشكالية الأفق الكوني التي أشرنا إليها للتو.
ماذا عن النظرية التي قدمت لحل هذه المشكلة؟
إنها نظرية الكون المتضخم التي تضعنا في موضع نرى الكون منه وفق منظور مختلف. تتناول النظرية تلك المرحلة من حياة الكون التي سبقت تمدده الحالي, كان حجم الكون ضئيلاً جداً عند اللحظة 10-37 ثانية من عمره, يسمي العلماء هذه اللحظة لحظة المضاعفة, تفيد نظرية الكون المتضخم أن الكون و في غضون لحظة المضاعفة بالغة القصر قد ضاعف فجأة كل أبعاده و كرر ذلك في لحظات مضاعفة تالية, نشير هنا إلى أن المضاعفة الثانية أدت إلى زيادة أبعاد الكون إلى أربعة أضعاف, بينما رفعت المضاعفة الثالثة تلك الأبعاد إلى ثمانية أضعاف. نذكر بالأسطورة الهندية القديمة التي تتحدث عن شخص تحدى صديقاً له بأن يملأ رقعة الشطرنج بحبات القمح بشرط أن يضع على المربع الأول من الرقعة حبة واحدة و على المربع الثاني حبتين و هكذا يضاعف عدد الحبات لدى انتقاله من مربع لآخر, ظن الصديق للوهلة الأولى أن الأمر بسيط و بدأ بتنفيذ ما طلب منه لكنه سرعان ما تنبه إلى استحالة الأمر ذلك أن الحبات الضرورية تتجاوز كل إنتاج الهند و العالم من القمح. و اليوم نعلم أن كل محتويات الكون المنظور من المادة لم تكن تكفي كل متطلبات ذلك التحدي, لنتصور إذاً كم سيغدو حجم الكون بعيد بعض عمليات المضاعفة المتتالية. تحل نظرية الأفق إشكالية الأفق الكوني, كانت كل نقاط الكون منضمة في صغيرة جداً سمحت له بتبادل ما شاءت من المعلومات فيما بينها ثم تباعدت النقاط إلى مسافات شاسعة بفعل التضخم, لنلاحظ أن التضخم لا يتناقض و نظرية النسبية, فعلى الرغم من سرعة التضخم التي تجاوزت سرعة الضوء بكثير إلا أن التضخم طال المادة على نحو غير مباشر. إن الفراغ هو الذي تضخم بسرعة أكبر من سرعة الضوء, لا تمانع النسبية في ذلك إذ أن قيودها تتحدد بالمادة و حسب فالمادة وحدها لا تستطيع الحركة إلا بسرعة أدنى من سرعة الضوء و هذا أمر مختلف لا تقف النسبية عائقاً دون إمكانية تحققه. يصف العلماء ذلك الفراغ بأنه كان فراغاً وهمياً أو مؤقتاً, و علة ذلك الوصف أن الفراغ قيد البحث لم يكن خالياً بل انطوى على سوية طاقية محددة, تقابل تلك السوية كتلة مناظرةً وفق نظرية آينشتاين المشهورة التي تساوي بين الطاقة و بين جداء الكتلة في مربع سرعة الضوء. كان الكون فقاعةً هائلةً من فراغ مؤقت لم تلبث أن تمددت متحولةً إلى فراغ حقيقي أي أن سويتها الطاقية انخفضت إلى الصفر, أما محتواها الطاقي السابق فقد أصبح نتفاً و شظايا مادية تجمعت مكونةً النجوم و المجرات. إن تضخم الكون لك يخفض من كثافة الطاقة فيه و إلا لما انتهى إلى بنيته الراهنة, يفسر ذلك بظاهرة النفقية التي تتمخض عن الميكانيك الكوانتي, تتسرب الأجسام المنخفضة الطاقة بفعل ظاهرة النفقية عبر الحواجز العالية للطاقة, و خير مثال على الظاهرة تحلل بعض النوى و انطلاق جسيمات ألفا منها على الرغم من الحواجز الطاقية الكبيرة التي تحول من حيث المبدأ دون ذلك. لقد قفزت الفقاعة الكونية المؤقتة فوق الحواجز الطاقية المتضمنة فيها بفعل النفقية و أصبحت فقاعةً حقيقيةً من الفراغ, أما ثبات كثافة الطاقة فيها فقد تمخض عن قيام تلك الطاقة بدفع جدران الفقاعة بسرعة كبيرة و زيادة حجم الطاقة و تمددها بالتالي, هكذا تمدد الكون في فترة وجيزة,و بعد توقف التضخم أخذ الكون بالتمدد وفق النموذج المألوف في العلوم الكونية, يفسر الكون المتضخم حقيقة انبساط الفراغ في كوننا, تلك الحقيقة التي تفرض أن يكون مجموع زوايا المثلث 180 درجة كما نعرف جميعاً.

( منــــــــقــــــــــــــول )