عندما تضغط شيئاً ما في حجم صغير – كضغط الهواء في منفاخ دراجة هوائية – فسيصبح ساخناً. والتغيرات الكونية حدثت كذلك. أول من أدرك ذلك هو الفيزيائي الأوكراني الامريكي جورج غامو. فلقد برّر بأنه في اللحظات القليلة الأولى بعد تشكل الكون كان الكون كرة نار ساخنة.
وبينما تتبدد الحرارة والضوء لكرة النار النووية في الغلاف الجوي بعد ذلك بساعات وايام فلم يكن ذلك مطابقاً لحرارة وضوء كرة النار الأولى. وحيث ان تعريف الكون ككل لم يكن له طريق للوصول إليه. ونتائجه هي البديل عن الكون الابدي. هذا يعني أنه يجب أن يظل حولنا اليوم ليس كضوء مرئي – فلقد برد كثيراً نتيجة لتمدد الكون – ولكن كأمواج مايكرووية؛ وهي شكل غير مرئي من الضوء يميّز الأجسام الباردة جداً ⁽²⁾.
لم يصدق غامو انه من الممكن التمييز بين الأمواج المايكرووية (الراديوية) من مصادر أخرى للضوء في كوننا اليوم. على كل حال، كان مخطئاً. وقد أدرك طالباه رالف الفير وروبرت هیرمان ان اثر الحرارة كان لديه سمتان أحاديتان واللتان كان من الممكن أن تجعلاه يتوقف. أولاً: لأنه أتى من حدث وقع في كل مكان في آن واحد، فالضوء يجب أن يأتي متساوياً من كل اتجاه بالسماء. وثانياً: إن طيفه – وهو طريقة تغير لمعان الضوء حسب تغير طاقة الضوء – ممكن أن يكون "الجسم الاسود". فليس ضرورياً معرفة ان الجسم الاسود هو فقط طيف الجسم الاسود وهو بصمة اصبع وحيدة.
رغم ان الفير وهيرمان توقعا وجود بقايا – من اشعاع الأمواج الخلفية الراديوية الكونية – في العام 1948، إلا أن ذلك لم يكتشف حتى عام 1965 بالصدفة.
فإن ارنو بنزياس وروبرت ويلسون وهما فلكيان شابان في مختبرات بيل في هولمديل نيو جرسي، كانا يستخدمان هوائي أمواج راديوية بشكل قرن للاتصال مع تل ستار، وهو أول قمر صناعي حديث للاتصالات، عندما حزما مجموعة غامضة من الأمواج الراديوية "المشوشة" التي تأتي متساوية من كل اتجاه من السماء. وبعد أشهر متلاحقة أصابتهما الحيرة حول الاشارات وفكرا بشكل مختلف بانه ربما يكون هناك راديو بالقرب من مدينة نيويورك، كاختبار نووي للغلاف الجوي، أو أن هناك روث حمام يغطي هوائي الأمواج الراديوية الخاص بهما. وبالحقيقة، لقد تمكنا من التوصل إلى أهم اكتشاف كوني منذ اكتشف هابل أن الكون متمدد ان شفق الخلق كان دليلاً قوياً على أن كوننا بدأ في الحقيقة ساخناً، وفي حالة كثيفة، ونما في الحجم ثم برد بعد ذلك.
لم يقبل بنزياس وويلسون بهذه النظرية لسنتين على الأقل باعتباره تشويشاً غامضاً. وباكتشافهما شفق الخلق، فقد نالا عام 1978 جائزة نوبل للفيزياء.
ان اشعاع الخلفية الكونية هو "المتحجر" الاقدم في الخلق. فقد وصلتنا مباشرة منذ ذلك الحين، معلومات ثمينة حول حالة الكون منذ طفولته قبل 13.7 مليار سنة. والخلفية الكونية هي كذلك الأبرد بالطبيعة فقط حوالى 2.7 درجة فوق الصفر المطلق، أي أنها أقل درجة حرارة ممكنة (270 درجة مئوية).
ان اشعاع الخلفية الكونية هو بالفعل إحدى السمات المدهشة لكوننا. فعندما ننظر إلى السماء في الليل، نجد صفتها الأكثر وضوحاً هي انها سوداء. على كل حال إذا كانت اعيننا حساسة لضوء الأمواج الراديوية أكثر من الضوء المرئي، فسنرى شيئاً مختلفاً جداً. فبعيداً عن كونها سوداء إن السماء الكاملة – من الأفق إلى الأفق – ستكون بيضاء؛ أي أشبه بضوء المصباح بعد مليارات السنين من الحادثة، ما يزال الفضاء متوهجاً مع اثر حرارة التغيرات التي حدثت.
وبالحقيقة، إن كل حجم مكعب سكر في الفضاء الفارغ يحتوي على 300 فوتون من اشعاع الخلفية الكونية. و99% من الفوتونات بالكون مرتبطة بالداخل مع 1% من ضوء نجم. ان اشعاع الخلفية الكونية موجود في كل مكان. فإذا بذلت محطة التلفاز بين العديد من المحطات التلفزيونية، فإن 1% من التشويش على شاشة التلفاز هو اثر من هذه التغيرات العظيمة.
هوامش
(2) والصمام المفرغ الذي يشغل الفرن المايكروي والناقل الراداري.