أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
فضاء

ما حافة الكون؟

اكتشف حجم الكون المعروف وما قد يكمن وراءه

هل كنتَ تعلم؟
تبلغ سرعة الضوء 299,792,458 م/ث
منذ‭ ‬نحو ‭‬ 13‭.‬8‭‬بليون‭ ‬سنة،‭ ‬اتفجّر‭ ‬الكون‭ ‬وكل‭ ‬ما‭ ‬بداخله‭ ‬من‭ ‬نقطة‭ ‬واحدة‭ ‬لا‭ ‬نهائية‭ ‬الحرارة‭ ‬والكثافة ـ‭ ‬فيما‭ ‬يُعرف‭ ‬بالانفجار‭ ‬الكبير Big‭ ‬Bang. ينقسم‭ ‬فهمنا‭ ‬للكون‭ ‬إلى‭ ‬الكون‭ ‬المرئي‭ ‬والكون‭ ‬غير‭ ‬المرئي. ‬كثيراً‭ ‬ما‭ ‬تُستخدم‭ ‬كلمة‭ ‬”الكون‭ ‬المرصود“ ‭‬Universe‭‬ لوصف‭ ‬كل‭ ‬شيء‭ ‬في‭ ‬الوجود،‭ ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك‭ ‬كل‭ ‬المادة‭ ‬والطاقة‭ ‬بداخل‭ ‬الفضاء. ‬لكنه‭ ‬لا‭ ‬يمكننا‭ ‬رؤية‭ ‬الكون‭ ‬بكامله‭ ‬من‭ ‬الأرض،‭ ‬ولذا‭ ‬فإننا‭ ‬نشير‭ ‬إلى‭ ‬ما‭ ‬يمكننا‭ ‬رؤيته‭ ‬باعتباره‭ ‬الكون‭ ‬المرئي،‭ ‬والذي‭ ‬يُطلق‭ ‬على‭ ‬حوافه‭ ‬اسم‭ ‬الأفق‭ ‬الكوني (أفق‭ ‬الكوزموس) Cosmic‭ ‬horizon‭‬.

يرجع‭ ‬السبب‭ ‬في‭ ‬محدودية‭ ‬رؤيتنا‭ ‬لما‭ ‬يوجد‭ ‬في‭ ‬الكون،‭ ‬على‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬حجمه‭ ‬البالغ‭ ‬بلايين‭ ‬السنين‭ ‬الضوئية‭ ‬في‭ ‬الفضاء،‭ ‬إلى‭ ‬مبدأ‭ ‬في‭ ‬الفيزياء‭ ‬يُعرف‭ ‬بالتضخّم‭ ‬الكوني ‭‬Cosmic‭ ‬inflation‬. منذ‭ ‬الانفجار‭ ‬الكبير،‭ ‬ظل‭ ‬الفضاء‭ ‬نفسه‭ ‬يتوسع‭ ‬في‭ ‬كل‭ ‬اتجاه‭ ‬من‭ ‬تلك‭ ‬النقطة‭ ‬المنفردة،‭ ‬وبمعدل‭ ‬أسرع‭ ‬بكثير‭ ‬من‭ ‬سرعة‭ ‬الضوء. ‬فكثير‭ ‬من‭ ‬الأجرام‭ ‬التي‭ ‬كانت‭ ‬على‭ ‬حافة‭ ‬الكون‭ ‬في‭ ‬البداية‭ ‬انتقلت‭ ‬منذئذ‭ ‬إلى‭ ‬الجزء‭ ‬غير‭ ‬المرئي‭ ‬من‭ ‬الكون‭ – ‬لذلك‭ ‬فالضوء‭ ‬المنبعث‭ ‬منها‭ ‬لن‭ ‬يصل‭ ‬إلينا‭ ‬أبداً. ‬ويعني‭ ‬هذا‭ ‬أيضاً‭ ‬أن‭ ‬حجم‭ ‬الأفق‭ ‬الكوني‭ ‬والكون‭ ‬المرئي‭ ‬قد‭ ‬ازداد‭ ‬عندما‭ ‬وصل‭ ‬إلينا‭ ‬أخيراً‭ ‬الضوء‭ ‬القادم‭ ‬من‭ ‬أبعد‭ ‬نقطة‭ ‬في‭ ‬الفضاء. ‬يتوسع‭ ‬الأفق‭ ‬الكوني‭ ‬في‭ ‬كل‭ ‬عام‭ ‬بنحو‭ ‬38‭ ‬تريليون‭ ‬ميل‭ ‬أو‭ ‬6‭.‬5‭ ‬سنوات‭ ‬ضوئية‭.‬

هناك‭ ‬العديد‭ ‬من‭ ‬النظريات‭ ‬المختلفة‭ ‬حول‭ ‬ما‭ ‬يوجد‭ ‬وراء‭ ‬الأفق‭ ‬الكوني‭ ‬للكون‭ ‬المرئي. ‬يعتقد‭ ‬البعض‭ ‬بوجود‭ ‬العديد‭ ‬من‭ ‬أنواع‭ ‬المجرات‭ ‬والعناقيد‭ ‬النجمية‭ ‬نفسها‭ ‬التي‭ ‬نراها‭ ‬في‭ ‬الكون‭ ‬المرئي. ‬كثيراً‭ ‬ما‭ ‬نفكر‭ ‬في‭ ‬الكون‭ ‬المرئي‭ ‬باعتباره‭ ‬كرة،‭ ‬لكن‭ ‬ما‭ ‬نراه‭ ‬ليس‭ ‬سوى‭ ‬جزء‭ ‬من‭ ‬الكون‭ ‬المرئي‭ ‬الأوسع،‭ ‬والذي‭ ‬قد‭ ‬يكون‭ ‬شكله‭ ‬مسطحاً. ‬وتقول‭ ‬نظرية‭ ‬النسبية‭ ‬العامة‭ ‬لآينشتاين‭ ‬إن‭ ‬الفضاء‭ ‬يمكنه‭ ‬الانحناء،‭ ‬وإن‭ ‬الكون‭ ‬يتخذ‭ ‬واحداً‭ ‬من‭ ‬ثلاثة‭ ‬أشكال: ‬مسطح،‭ ‬أو‭ ‬كروي،‭ ‬أو‭ ‬سرجي‭ ‬الشكل. ‬يحدد‭ ‬شكل‭ ‬الكون‭ ‬أيضاً‭ ‬ما‭ ‬إن‭ ‬كان‭ ‬طويلاً‭ ‬بشكل‭ ‬لا‭ ‬محدود‭ ‬أم‭ ‬إذا‭ ‬كان‭ ‬محدوداً،‭ ‬لكنه‭ ‬ينحني‭ ‬مرة‭ ‬أخرى‭ ‬على‭ ‬نفسه‭ ‬ليشكل‭ ‬كرة‭.‬

لفهم‭ ‬حجم‭ ‬الكون‭ ‬وشكله،‭ ‬يلجأ‭ ‬علماء‭ ‬الفيزياء‭ ‬الفلكية‭ ‬إلى‭ ‬بقايا‭ ‬الانفجار‭ ‬الكبير‭ ‬المعروفة‭ ‬بالخلفية‭ ‬الكونية‭ ‬الميكروية ‭‬Cosmic‭ ‬microwave‭ ‬background‭ (‬CMB‭)‬. بعد‭ ‬الفترة‭ ‬الأولية‭ ‬من‭ ‬التوسع،‭ ‬تُرك‭ ‬شعاع‭ ‬من‭ ‬الإشعاع،‭ ‬يُعرف‭ ‬بالخلفية‭ ‬الكونية‭ ‬الميكروية،‭ ‬ويعود‭ ‬إلى‭ ‬نحو ‭‬400,000‭‬ سنة‭ ‬بعد‭ ‬الانفجار‭ ‬الكبير‭. ‬لا‭ ‬يمكن‭ ‬رؤية‭ ‬الخلفية‭ ‬الكونية‭ ‬الميكروية‭ ‬بالعين‭ ‬المجردة،‭ ‬ولا‭ ‬يمكن‭ ‬اكتشافها‭ ‬إلا‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬النظر‭ ‬إلى‭ ‬جزء‭ ‬الموجات‭ ‬الميكروية‭ ‬Microwave‭ ‬من‭ ‬الطيف‭ ‬الكهرومغناطيسي. ‬وتسمح‭ ‬الاختلافات‭ ‬في‭ ‬درجة‭ ‬حرارة‭ ‬الخلفية‭ ‬الكونية‭ ‬الميكروية‭ ‬للعلماء‭ ‬بقياس‭ ‬هندسة‭ ‬الفضاء‭ ‬أثناء‭ ‬توسعه. ‬فعلى‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬أنها‭ ‬لا‭ ‬تزال‭ ‬محل‭ ‬نقاش‭ ‬بين‭ ‬العلماء،‭ ‬إلا‭ ‬أن‭ ‬قياسات‭ ‬الخلفية‭ ‬الكونية‭ ‬الميكروية‭ ‬حتى‭ ‬الآن‭ ‬تشير‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬الكون‭ ‬خارج‭ ‬الحواف‭ ‬المرئية‭ ‬لنا‭ ‬مسطح‭.‬


قد تتمكن مركبة فضائية تنطلق بأعلى من سرعة الضوء الانطلاق إلى ما وراء حافة الكون

التخوم
هل‭ ‬يمكننا‭ ‬السفر‭ ‬إلى‭ ‬حافة‭ ‬الكون‭ ‬المرئي‭ ‬والذهاب‭ ‬إلى‭ ‬ما‭ ‬ورائها؟‭ ‬هناك‭ ‬العديد‭ ‬من‭ ‬قوانين‭ ‬الفيزياء‭ ‬التي‭ ‬يجب‭ ‬أن‭ ‬نجد‭ ‬طريقة‭ ‬للتغلب‭ ‬عليها‭ ‬قبل‭ ‬أن‭ ‬يتمكن‭ ‬أي‭ ‬رائد‭ ‬فضاء‭ ‬مقدام‭ ‬من‭ ‬السفر‭ ‬إلى‭ ‬هذا‭ ‬العمق‭ ‬في‭ ‬الفضاء. ‬أولاً،‭ ‬علينا‭ ‬أن‭ ‬نتغلب‭ ‬على‭ ‬تمدد‭ ‬الكون. ‬نظراً‭ ‬لمعدل‭ ‬التضخم‭ ‬الكوني‭ ‬الذي‭ ‬يتجاوز‭ ‬سرعة‭ ‬الضوء،‭ ‬سيتعين‭ ‬علينا‭ ‬صنع‭ ‬محرك‭ ‬يمكنه‭ ‬الانطلاق‭ ‬بأسرع‭ ‬من‭ ‬سرعة‭ ‬الضوء‭ ‬لتجاوز‭ ‬معدل‭ ‬التضخم‭ ‬الكوني‭ ‬للوصول‭ ‬إلى‭ ‬ما‭ ‬وراء‭ ‬الأفق‭ ‬الكوني. ‬لسوء‭ ‬الحظ،‭ ‬لا‭ ‬توجد‭ ‬آلة‭ ‬محطمة‭ ‬لقوانين‭ ‬الفيزياء‭ ‬كهذه. ‬في‭ ‬سيناريو‭ ‬تكون‭ ‬فيه‭ ‬الفيزياء‭ ‬هي‭ ‬قيدنا‭ ‬الوحيد،‭ ‬تشير‭ ‬التقديرات‭ ‬الحالية‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬أبعد‭ ‬نقطة‭ ‬في‭ ‬الفضاء‭ ‬يمكن‭ ‬أن‭ ‬يبلغها‭ ‬صاروخ‭ ‬تقل‭ ‬عن‭ ‬18‭ ‬بليون‭ ‬سنة‭ ‬ضوئية‭ ‬من‭ ‬الأرض‭.‬


هل كنت تعلم؟ اكتُشف الكون كما نعرفه في عشرينات القرن العشرين من قبل
عالم الفلك الألمعي إدوين هابل Edwin Hubble.

1 ‬الأفق‭ ‬الكوني COSMIC HORIZON
مثل‭ ‬الأفق‭ ‬الممتد‭ ‬فوق البحر،‭ ‬يؤوي‭ ‬الأفق الكوني‭ ‬أبعد‭ ‬المجرات التي‭ ‬يمكننا‭ ‬رؤيتها‭.‬

2 ‬النظر‭ ‬إلى‭ ‬الكثير LOOKING AT A LOT
تشير‭ ‬التقديرات‭ ‬إلى‭ ‬أن قُطر‭ ‬الكون‭ ‬المرئي‭ – ‬إذا كان‭ ‬كروي‭ ‬الشكل‭ –  ‬يبلغ نحو‭ ‬93‭ ‬بليون سنة‭ ‬ضوئية‭.‬

3 ‬أبعد‭ ‬مجرة FARTHEST GALAXY
تبعد‭ ‬أبعد‭ ‬مجرة‭ ‬معروفة عن‭ ‬الأرض‭ ‬بنحو ‭ ‬13‭.‬5بليون‭ ‬سنة‭ ‬ضوئية‭.‬ قد‭ ‬تحتوي‭ ‬المجرة ‭ ‬HD1على‭ ‬بعض‭ ‬أقدم‭ ‬النجوم‭.‬

4 ‬شريحة‭ ‬ضئيلة SMALL SLICE
تشير‭ ‬التقديرات‭ ‬إلى‭ ‬أننا لا‭ ‬نستطيع‭ ‬أن‭ ‬نرصد سوى‭ ‬نحو‭ ‬%4‭ ‬من الكون؛‭ ‬فتظل‭ ‬نسبة ‭ ‬%95المتبقية‭ ‬لغزا‭.‬

5 ‬التركيب COMPOSITION
يتكون‭ ‬الكون‭ ‬المعروف‭ ‬من 4.9% من‭ ‬المادة‭ ‬الذرية‭ ‬أو الباريونية ‬Baryonic؛‭ ‬ومن 26.8% من‭ ‬المادة‭ ‬المعتمة Dark‭ ‬matter‬ و 68.3% من الطاقة‭ ‬المعتمة ‭Dark‭ ‬energy‬.

بقلم:‬‭ ‬سكوت‭ ‬داتفيلد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى