
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء والفلسفة

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
من مشاكل الانفجار الكبير
المؤلف:
ريتشرد موريس
المصدر:
حافة العلم عبور الحد من الفيزياء الى الميتافيزيقا
الجزء والصفحة:
ص68
2026-02-26
36
ثمة ملمح جد مدهش لهذا الكون الذي نعيش فيه. فهو تقريباً يكاد يكون كوناً مسطحاً. وتبين المشاهدات أن كثافة المادة في الكون هي في الغالب المؤكد تزيد عما يقرب من عشر واحد من المقدار الحرج وهي أيضاً في الغالب المؤكد أقل من عشرة أمثال هذا الرقم.
والنجوم توفر حوالي 2 في المائة من الكثافة الحرجة، وهناك دليل غير مباشر على وجود كتلة ذات مقدار له اعتباره هي غير مضمنة في كتلة النجوم (وسوف أستعرض الدليل على وجود هذه الكتلة فيما بعد. وهكذا فإن مقدار العشر كحد أدنى يبدو معقولاً. وبالمثل، فإن الكثافة الفعلية للمادة لا يمكن أن تكون أكثر كثيراً من عشرة أمثال ذلك. وإذا كان ما يحويه الكون من المادة هو بهذا القدر، فإننا يمكننا بكل تأكيد أن نكشف عن وجودها.
وأن نكتشف أن ثمة مقداراً ما يساوي قيمة ما حرجة بعامل نقص أو زيادة من عشرة، فإن اكتشافاً كهذا لن يعد في معظم الأحوال من باب الصدف المدهشة على وجه الخصوص. وكمثل، فلو أن فريق كرة كان متوسط تهديفه هو 20 نقطة في كل مباراة، فإننا لن ندهش تماماً لو اكتشفنا أن نقاط التهديف في المباراة الأخيرة هي ما بين النقطتين والمائتي نقطة.
ومع كل، فنحن نجد في حالة الكون أن كثافة المادة كما رصدت هي قريبة من القيمة الحرجة قرباً لافتاً للنظر. والسبب هو أن النسبة التي بين الكثافة الواقعية والكثافة الحرجة تتغير مع تطور الكون. وإذا كان الفارق الآن هو أقل من جزء من عشرة، فلا بد وأنه كان أصغر من جزء من 1015 عندما كان عمر الكون ثانية واحدة.
والنسبة بين الكثافة الفعلية والكثافة الحرجة، تصبح في الكون المفتوح أصغر وأصغر بمرور الوقت. وإذ يتمدد الكون وتصبح المادة أكثر تشتتاً، فإن شد الجاذبية بين المجرات يصير أضعف. كما أن تأثير الكبح بفعل المادة الموجودة في الكون يصير أقل وأقل شدة. وإذا كان الكون مثلاً فيه أصلاً 95 في المائة من الكثافة الحرجة، فإن النسبة ستهبط سريعاً إلى 50 في المائة، ثم إلى 25 في المائة، ثم في10 المائة، وهلم جرا.
أما الكون المغلق فيحدث فيه تأثير بالعكس، حيث تمارس الجاذبية تأثيراً كابحاً هو أكبر مما يحتاجه الأمر بالفعل وتصبح النسبة بين الكثافة الفعلية والكثافة الحرجة أكبر وأكبر. ويحدث هذا حتى لو كان الكون يتمدد، ذلك أن الكثافة الحرجة ليست ثابتة، فهي مقدار يتعلق بسرعة التمدد.
وهكذا فنحن فيما يبدو موجودون في كون من نوع قليل الاحتمال جداً، كون تم ضبطه الدقيق بدقة من جزء من 1015 عند زمن هو ثانية واحدة بعد الانفجار الكبير. والحقيقة، أن هذا الضبط الدقيق كان حتى أدق كثيراً في الأوقات الأسبق. وعند نقطة ما، عندما كان عمر الكون كسراً من الثانية فحسب، لم يكن الضبط الدقيق بجزء من 1015 ، وإنما كان بجزء من 1050.
ولو أن هذا الضبط الدقيق لم يحدث لما كنا موجودين. ولو كان الكون يحوى من المادة قدراً أقل قليلاً مما في كوننا لما تشكلت فيه قط النجوم والمجرات. وإنما ستتمدد المادة فيه للخارج بسرعة هي بحيث لن تستطيع الجاذبية أبداً أن تخلق تكثفات غاز الهيدروجين والهليوم التي تتكون منها المجرات. ومن الناحية الأخرى، فلو كانت كثافة المادة تختلف عن الكثافة الحرجة بما يزيد قليلاً عن عامل هو جزء من 1015 في الاتجاه الآخر، فإن الجاذبية تصبح عندها أقوى مما ينبغي. وعندها سوف يتوقف التمدد، ويتقلص الكون في انسحاق كبير في زمن هو أقل كثيراً من أن يتيح فرصة لنشأة الحياة.
وحتى لو أن الحال لم يكن هكذا، وحتى لو أمكن أن توجد الحياة في كون من نوع مختلف، فإن هذا الضبط بجزء من 1015 سيظل شيئاً يلزم تفسيره. ولن يصلح لذلك أن نسميه صدفة ونترك الأمر هكذا فالعلماء لا يثقون في الصدف. وهم عندما يجدون أن أحد الأرقام قريب هكذا من القيمة الحرجة فإنهم بعامة لن يودوا الاعتقاد بأن هذا مما يمكن أن يحدث مصادفة وهم لن يقنعوا حتى يتم لهم العثور على السبب في أن هذا الضبط الدقيق ينبغي أن يكون دقيقاً هكذا.
وعلى كل، فإن نظرية الانفجار الكبير لا تعطي تفسيراً لهذه الدرجة من الدقة. وهي لا تقول شيئاً عن السرعة التي ينبغي أن يحدث بها التمدد. ومن الواضح أن هذا عيب فيها. ورغم أن النظرية لم تنتج عنها أي تنبؤات تناقضها التجارب، إلا أن هذه حقيقة مهمة عجزت النظرية عن تفسيرها.
بل إن هذا الفشل هو من الوضوح بحيث أصبح له اسمه. فعجز نظرية الانفجار الكبير عن التنبؤ بأن كثافة المادة في الكون ينبغي أن تكون جد قريبة من القيمة الحرجة يسمى بمشكلة التسطح. وهذا الاسم يشير إلى حقيقة أن الكون الذي تكون الكثافة فيه قريبة هكذا من القيمة الحرجة يكاد يكون تقريباً مسطحاً. وهناك حل محتمل لهذه المشكلة سيتم توصيفه في الفصل التالي، وذلك بعد أن نرتاد بعض المشاكل الأخرى لنظرية الانفجار الكبير.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم الفلك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)