ملاحظة المحرر: أثار مقال "الكون يمكن أن يكون 250 مرة أكبر مما هو ملحوظ" نقاشًا كبيرًا بين قرائنا ، حيث اقترح العديد أن UT يجب أن تحتوي على سلسلة من المقالات حول علم الكونيات - علم الكونيات 101 ، إذا أردت ذلك. تبدأ الكاتبة الجديدة ، فانيسا داميكو ، التي كتبت المقال المذكور أعلاه ، سلسلة كوزمولوجي 101 اليوم ، بدءًا من البداية.
كيف بدأ الكون؟ إنه أحد أكثر الأسئلة إلحاحًا في علم الكونيات ، ومن المحتمل أن يظل موجودًا لفترة من الوقت. هنا ، سأبدأ بشرح ما يعتقد العلماء أنهم يعرفونه عن الثواني التكوينية الأولى لحياة الكون. على الأرجح ، القصة ليست كما تظن.
في البداية ، كان هناك ... حسنًا ، لا نعرف حقًا. أحد أكثر المفاهيم الخاطئة انتشارًا في علم الكونيات هو أن الكون بدأ كمجموعة صغيرة جدًا وكثيفة بشكل لا يمكن تصوره من المواد التي انفجرت فجأة ، مما أدى إلى ظهور الفضاء كما نعرفه. هناك عدد من المشاكل في هذه الفكرة ، ليس أقلها الافتراض الضمني في حدث يسمى "الانفجار الكبير". في الحقيقة ، لا شيء "خبطت". إن فكرة الانفجار تعيد إلى الأذهان مدًا موسعًا من المواد ، يملأ الفراغ المحيط به تدريجيًا ؛ ومع ذلك ، عندما ولد كوننا ، لم يكن هناك مكان. لم يكن هناك وقت ايضا لم يكن هناك فراغ. كان هناك حرفيا لا شيئ.
ثم ولد الكون. طاقات عالية للغاية خلال أول 10-43 ثواني من حياتها تجعل من الصعب جدًا على العلماء تحديد أي شيء قاطع حول أصل الكون. بالطبع ، إذا كان علماء الكون محقين بشأن ما يعتقدون أنه ربما حدث بعد ذلك ، فلا يهم ذلك كثيرًا. وفقًا لنظرية التضخم عند حوالي 10-36 ثواني ، خضع الكون لفترة من التوسع الأسي. في غضون بضعة آلاف من أجزاء الثانية ، تضخم المساحة بعامل حوالي 1078، تفصل بسرعة ما كانت مناطق متجاورة ذات مرة بمسافات لا يمكن فهمها وتفجير تقلبات كمية صغيرة في نسيج الزمكان.
التضخم هو نظرية جذابة لعدد من الأسباب. بادئ ذي بدء ، يشرح لماذا نلاحظ أن الكون متجانس ومتناحي على نطاق واسع - أي أنه يبدو متشابهًا في كل الاتجاهات ولجميع المراقبين. يشرح أيضًا سبب ظهور الكون بشكل مسطح بصريًا بدلاً من انحنائه. بدون تضخم ، يتطلب الكون المسطح مجموعة دقيقة للغاية من الشروط الأولية ؛ ومع ذلك ، فإن التضخم يحول هذا الضبط الدقيق إلى خدعة النطاق. تشابه مألوف: يبدو أن الأرض تحت أقدامنا مسطحة (على الرغم من أننا نعلم أننا نعيش على كوكب كروي) لأننا نحن البشر أصغر بكثير من الأرض. وبالمثل ، فإن الكون المنتفخ ضخم للغاية مقارنة بمجال رؤيتنا المحلية بحيث يبدو أنه مسطحًا مكانيًا.
وكما تقول النظرية ، فإن نهاية التضخم أفسحت المجال لكون يشبه قليلاً ما نلاحظه اليوم. تحولت طاقة الفراغ التي دفعت التضخم فجأة إلى نوع مختلف من الطاقة - النوع الذي يمكن أن يخلق جسيمات أولية. عند هذه النقطة (10 فقط-32 بعد ثوانٍ من ولادة الكون) ، كانت درجة الحرارة المحيطة لا تزال ساخنة جدًا بحيث لا يمكن تكوين ذرات أو جزيئات من هذه الجسيمات ؛ ولكن مع اقتراب الثواني ، اتسعت المساحة وبردت إلى النقطة التي يمكن أن تتجمع فيها الكواركات وتشكل البروتونات والنيوترونات. واصلت الفوتونات عالية الطاقة في الجري ، واصطدمت بالبروتونات والإلكترونات المشحونة باستمرار والمثيرة.
إذن ماذا حدث بعد ذلك؟ كيف أصبح هذا الحساء الفوضوي للمادة والإشعاع امتدادًا واسعًا للهيكل المنظم الذي نراه اليوم؟ ماذا سيحدث للكون في المستقبل؟ وكيف نعرف أن هذه هي الطريقة التي تكشفت بها القصة؟ تأكد من التحقق من الأقساط القليلة القادمة من Cosmology 101 للحصول على إجابات لهذه الأسئلة والمزيد!
