البحث عن مكاننا فى الكون

توحى كلمة «سوبارو» لمعظم الناس بسيارة متوسطة الجودة والسعر، أما بالنسبة لعلماء الفلك فهى تشير أيضا لتلسكوب يابانى ضخم، يجمع الضوء الخافت، القادم لنا عبر مسافات الفلك الشاسعة، بواسطة مرآة مقعرة عملاقة يبلغ قطرها حوالى ثمانية أمتار ونصف المتر.
 والمصطلح يشير لمجموعة من النجوم، مسماة بالعربية ببرج الثريا وفى معظم بلدان أوروبا بال«بلياديز» ويطلق عليها اليابانيون اسم «سوبارو». ونظراً لقربها النسبى من الأرض وقوة الضوء المنبعث منها، شكلت مجموعة نجوم الثريا موضوعاً ثرياً لميثولوجيا الحضارات القديمة، لكنها صارت فى العصر الحديث كأشياء أخرى كثيرة، قابلة للفهم والاحتواء العقلانى.
باستخدام وسيلة مماثلة تماما للطريقة التى يتبعها المقاولون لحساب أبعاد الأراضى العقارية، تم تقدير المسافة بيننا وبين الثريا (يستنتج المقاولون أبعاد الأراضى إذا عرفوا بعد واحد منها عن طريق حساب الزوايا بمنظارهم، وما يفعله الفلكيون هو استخدام نصف قطر مدار الأرض حول الشمس- وهو معروف- لاستنتاج المسافات للاجسام الفلكية خارج المجموعة الشمسية، عن طريق متابعة تغير الزاوية الاتجاهية التى تظهر لنا بها تلك الأجسام على مدار العام).. هكذا تم تقدير المسافة لمجموعة «سوبارو» بحوالى 425 سنة ضوئية، وهذا معناه أن الضوء- وهو يسير على سرعة 330000كم فى الثانية الواحدة- يأخذ أكثر من أربعة قرون فى رحلته إلينا منها..
 قد تبدو هذه مسافة شاسعة بمقاديرنا اليومية، لكنها فى الواقع ليست إلا سلمة أولى فى تدرج المسافات الكونى، فالمجاميع الأبعد من الثريا لا يمكن حساب المسافات إليها ب»طريقة المقاولون»، المعتمدة على حساب المثلثات، لكن يمكن تقديرها عن طريق حساب الفرق فى حدة الضوء (الخافت) الآتى منها بالمقارنة بمثيله (الأقوى) القادم من الثريا. هكذا تم تقدير المسافات لكثير من مجاميع النجوم والمجرات البعيدة.
وضوء المجرات البعيدة لا يبدو فقط أخفت فى حدته، إنما يميل أيضا للاحمرار وهناك دلالة فى ذلك على تمدد الكون.. فكل من استمع لصوت أداة إنذار قطار أو سيارة متحركة، يعرف أن نبرته تتغير عندما يكون الجسم مقترباً نحونا بالمقارنة بحالة ابتعاده عنا، ذلك لأن موجات الصوت تكون «مكبوسة» فى اتجاه الحركة و»ممطوطة» فى الاتجاه المعاكس.. شىء مشابه يحدث فى حالة الموجات الضوئية، التى تميل للاحمرار إذا كان المصدر المضىء يبتعد عنا. هكذا تم اكتشاف أن المجرات الكونية تبتعد عنا بسرعات تتناسب مع المسافة التى تفصل بيننا وبينها- أى أن الكون فى حالة تمدد. وعن طريق حساب معدل تمدد الكون يمكن حساب عمره، والتقديرات الحالية تشير إلى أنه يقدر بحوالى 13،7 مليار عام.
وباستخدام العلاقة بين لون المجرات «المحمر» وبعدها عنا، يمكن التعرف على أشياء يرجع عمرها لعصر نشأة الكون نفسه (بتقدير إنحراف طيفها نحو الأحمر).. هكذا تم الكشف مؤخراً، باستخدام تلسكوب «سوبارو» الجبار، عن أقدم وأبعد مجرة حتى الآن، وهى على بعد 12.9 مليار سنة ضوئية من الأرض- أى أن الضوء، بسرعته الفائقة، قد أخذ هذا الزمن المهول للوصول إلينا منها.. وهذا معناه أيضا بالطبع أن عمر تلك المجرة هو 12،9 مليار عام، أى أننا نرصدها عندما كان الكون الوليد عمره 800 مليون سنة فقط، أو 6 ٪ من عمره الحالى! وهذا الرقم يتفق مع التقديرات النظرية لعمر أول أجسام مضيئة فى تاريخ الكون..
 فحسب النظريات المعاصرة تظل المادة فيه فى حالة غازية شبة متجانسة- أى أن كثافتها لا تتغير كثيراً من مكان لآخر- نظراً لدرجات الحرارة وضغط الغاز العاليين جداً فى المراحل الأولى من التطور.. ثم تنخفض درجات الحرارة، نتيجة لعملية التمدد (تماماً كما تنخفض درجة حرارة غاز الولاعة عندما يخرج من الأنبوبة)، فتتمكن الجاذبية من إحداث التكتلات فى المجال المادى، والتى تنشأ منها النجوم والمجرات بعد بضعة مئات من ملايين السنين، بعد بداية عملية التمدد (المسماة بالانفجار الكبير).. بالتالى، إذا صحت نظرياتنا تلك، لا يمكن أن تكون هناك مجرات أقدم بكثير من التى رصدها «سوبارو» أخيراً.
وفى السنين القادمة، مع الانتهاء من بناء التلسكوب العملاق الجديد «ماجيلان»، (الذى سيحتوى على سبع مرايات قطر كل منها ثمانية ونصف متر، بدلا من مرآة «سوبارو» اليتيمة!) وتلسكوب ناسا الفضائى الجديد (المقرر إطلاقه فى 2012) ستبدأ مرحلة جديدة لاختبار وفحص وامتحان نظرياتنا عن تطور الكون عن طريق مقارنة أكثر دقة لاستنتاجاتها بما نراه فى السماء. لذلك، يعتبر عصرنا هذا عصراً ذهبياً لعلم تطور الكون، يتحول فيه موضوع طالما سبح فى فلك الأسطورة، ثم صار موضوعاً علمياً فى الظاهر، لكنه ظل مليئاً بالتكهنات غير القابلة للاختبار والنقد، لمنهج عملى تجريبى دقيق، مبنى على أسس صلبة.
أعتقد أن هناك فرصة لنا فى مصر للمشاركة فى تلك الثورة التاريخية، ربما ليس فى الشق الإرصادى التجريبى منها، نظراً للتكلفة الباهظة للتلسكوبات والأقمار الصناعية المستخدمة فيه، لكن بالقطع فى جوانب حسابية غير المكلفة نسبياً.. لن يأتى دعم هذا النوع من الأبحاث عندنا بعائد مادى أو تنموى مباشر، لكنه مع ذلك يشكل استثماراً فى عقل الأمة المستقبلى وإمكانية تنظيمه وتطويره، التى تعود على المجتمع ككل بنفع، وتدعم من ناحية أخرى إمكانية تواصلنا مع الحضارة المعاصرة والمشاركة الفعالة فيها على أعلى مستوى، ومن ثم إيجاد مكان أفضل لنا فى هذا العالم.
amr@cita.utoronto.ca