كيف انهارت نظرية الانفجار العظيم؟

فى ليلة هادئة لا تشوبها شائية، هدوء عظيم يحدق بالمكان، ليلة غريبة فى أطوارها، ليلة ظلامها غير مألوف، ظلامها دامس. ليلة حدثت منذ 13.8 مليار سنة. هذة الليلة هى بدايتنا، هى نشأتنا، هى مولد كوننا العظيم.
حدث منذ 13.8 مليار سنة، حدث ضخم جلل، هذا يسمى بنظرية الإنفجار العظيم أو البيج بانج. بدأ الكون من نقطة متفردة شديدة الكثافة (أصغر من أصغر جزء يمكنك تخيله).
بدأت هذة النقطة فى التمدد إلى وقتنا هذا وبتسارع عجيب وغريب. تسمى هذة النقطة التفرد أو ال Singularity. هذا النموذج بحسب البلجيكى (جورج لوميتر) (أبو الإنفجار العظيم).
نظرية الإنفجار العظيم
فطبقاً لنظرية الانفجار العظيم، بدء توسع الكون المرصود بانفجار لجسيم منفرد عند نقطة معينة من الزمان. وكان الظهور الأول لهذه الفكرة المذهلة في شكلها العلمي عام 1931، من خلال ورقة نشرها جورج لوميتر، الكاهن وعالم الكونيات البلجيكي.
وهذه النظرية، التي أصبحت اليوم مقبولة من قبل غالبية الفيزيائيين الفلكيين، ولد لوميتر عام 1894 في شارلروا في بلجيكا. وعام 1924 تابع لوميتر دراساته العلمية مع الفلكي الإنجليزي المميز “أرثر إدينغتون”، الذي اعتبره “تلميذاً لامعاً جداً، سريع البديهة، له رؤية واضحة، كما أن لديه قدرة رياضية هائلة.
عام 1927، نشر لوميتر ورقة بحثية لم تنل كثيراً من الاهتمام، قدم فيها حلاً مقنعاً لمعادلات المجال في النسبية العامة في حالة الكون المتوسع. ومع أن هذا الحل كان قد تم اشتقاقه، من دون علم لوميتر، على يد الرياضي الروسي ألكسندر فريدمان عام 1922..
إلا أن الأخير كان مهتماً بشكل رئيسي في الناحية الرياضية لمجموعة من الحلول المثالية لتلك المعادلات (بما في ذلك الكون المتوسع والكون المنقبض). ولم يتابع فريدمان دراسة إمكانية أن يكون أحد الحلول يقدم وصفاً حقيقياً للكون الفيزيائي.
في المقابل، عالج لوميتر مسألة علم الكون من وجهة نظر فيزيائية بحتة، وأدرك أن الحل الذي قدمه تنبأ بتوسع كون المجرات الحقيقي، والذي بدأت الأرصاد الفلكية في ذلك الوقت تشير إليه.
#و بحلول عام 1930، توصل العديد من علماء الكون، بمن فيهم إدينغتون، وفيلليم دي سيتر، وأينشتاين، إلى أن نماذج الكون السكوني (غير المتطور) الذي عملوا على تطويرها لسنوات، كانت غير مرضية.
وعدا عن ذلك، بيّن إدوين هابل، باستعمال التلسكوب الأكبر على قمة “ماونت ويلسون” في ولاية كاليفورنيا، أن المجرات البعيدة كلها كانت تبتعد عنا بسرعٍ تتناسب طردياً مع أبعادها عنا.
عند هذه المرحلة، جلب لوميتر انتباه إدينغتون إلى عمله السابق الذي قام فيه باشتقاق العلاقة بين سرعة ابتعاد المجرات وبعدها. فقام إدينغتون على الفور بتنبيه علماء الكون الآخرين إلى ورقة لوميتر المنشورة عام 1927، ورتّب لنشر ترجمة إنجليزية لها.
بالإضافة إلى أرصاد هابل، أقنعت ورقة لوميتر هذه غالبية الفلكيين بأن الكون كان يتوسع بالفعل، مما أدى إلى ثورة في دراسة علم الكون. في السنة التالية، استكشف لوميتر النتائج المنطقية للكون المتوسع، وقدّم اقتراحه الجريء بأن الكون قد نشأ عند نقطة محددة في الزمن: إن كان الكون في حالة توسع، فقد كان أصغر في الماضي..
وبعمل استقراء عكسي في الزمن سنصل إلى حقبة كانت فيها كل المادة في الكون متراصة مع بعضها البعض في حالة عالية الكثافة للغاية. وبالعودة إلى نظرية الكم (الكوانتم) في المادة—التي كانت حديثة في تلك الفترة، جادل لوميتر في أن الكون الفيزيائي كان في البداية جسيماً واحداً “الذرة البدائية” كما أسماها، والتي تحللت بشكل انفجار هائل أدى إلى تشكل الزمان والمكان والتوسع الكوني الذي ما زلنا نشهده حتى الآن.
وقد شكلت هذه الفكرة علامة بداية لما نعرفه اليوم بعلم كون الانفجار العظيم Big Bang Cosmology. ونظرية البيج بانج هى التى تحصل الآن على قبول العلماء الفيزيائيين والفلكيين وحتى العامة ككل، لما لها من تفسير منطقى.
التقويم الكونى
وأفضل الطرق فى رأيي للتعبير عن التاريخ الكونى هو ضغط 15 مليار سنة التى هى عمر الكون فى سنة واحدة. وهكذا يصبح كل مليار عام من تاريخ الكون معادلاً نحو 24 يوماً من سنتنا الكونية، وستصبح كل ثانية من هذة السنة الكونية معادلاً لدوران الأرض 475 مرة حول الشمس أى (475 سنة).
نقدم فى هذة الجداول المرفقة التقويم الكونى على 3 قوائم. يلخص الجدول الأول منها ماقبل أحداث شهر ديسمبر، ثم يلخص الجدول الثالث أحداث 31 يسمبر. وتبعث هذة الجداول فينا شعوراً كثيراً بالتواضع: فالأرض لم تتكون إلا فى شهر سبتمبر، والديناصورات لم تظهر إلا فى ليلة عيد الميلاد.
وتظهر الزهور فى 28 سبتمبر. اما ظهور الرجال والنساء فقد حدث فى ليلة رأس السنة، ويحتل كل ما سُجل من أحداث فى التاريخ فى الثلاث ثوانى الأخيرة. وإليكم الجداول:
البيج بانج
أما الآن فظهر مؤخراً نموذج جديد يربك حسابات الفيزيائيين ككل، كان إهتمام جميع العلماء بلاإستثناء، تم ترجمته فى الغالب لمعظم لغات العالم. هذا النموذج يهدم نظرية الإنفجار العظيم، هذا النموذج للعالم الكبير (أحمد فراج علي – مركز الفيزياء الأساسية CFP – جامعة بنها) والعالم الكبير (سوريا داس -جامعة ليثبيرج بكندا)، والذى نشر مؤخراً فى دورية Physics Letters B.
هذا النموذج يتحدث على أن الكون كان أصغر بكثير فى الماضى لكنه لم يكن كنقطة متفردة من قبل. لكن هناك إشكالية ضخمة فى نظرية الإنفجار العظيم، أن المعادلات الرياضية الخاصة بالنظرية النسبية تصلح فقط لوصف ماحدث بعد الإنفجار العظيم.
لكن ماحدث قبل الإفجار العظيم لاتصلح تلك المعادلات، مما يحيط بنا جهلاً فى معرفة ماحدث بالقبل، وأيضاً من المعروف لذلك أن قوانين الفيزياء تنهار عند نقطة التفرد. لذلك ظهر هذا النموذج لكى يحل تلك الإشكاليات الموجودة لنظرية الإنفجار العظيم.
ومن أبرز الإستنتاجات لهذا النموذج أن الكون أزلى لابداية ولانهاية له. وكان من المعروف قديماً أن نهاية الكون تكون عبر (الإنسحاق العظيم) أى أن الكون له مصير واحد محتمل وهو أن ينسحق على نفسه وتكون هذة نهايته، ليتحول مرة أخرى إلى نقطة متفردة شديدة الكثافة الآن بعد ظهور هذا النموذج لاتوجد ظاهرة تسمى بالإنسحاق العظيم.
تت هذة التصحيحات عن طريق إفتراض دمج مابين النظرية النسبية العامة والنظرية الكمية، وإستنتاج معادلة جديدة تحتوى على تلك التصحيحات. تلك التصحيحات تفترض وجود مجال كمى يملأ أركان الكون، وأيضاً كما ذكرنا من هذة التصحيحات إزالة النقطة المتفردة للإنفجار العظيم..
و إرسال الأنفجار العظيم لنقطه لانهائيه في الزمن.. أي إن النظريه الكمية مع النسبية العامة تضمن عدم وجود نقطه متفردة للانفجار العظيم و توكد إنه لا بداية مطلقة للكون.
الخلاصة
النموذج الجديد المقترح يدلنا على أزلية كوننا، وعلينا الآن أن نتحقق بشدة من الأدلة وإجراء التجارب ودعمه بمزيد من الأدلة لكى نتحقق منه. فإذا تم التحقق منه والتأكد منه فإننا على أعتتاب نقلة مختلفة لقوانين الفيزياء التى نعرفها.
لكن دعونى نطرح سؤالاً: ماذا تتوقع إذا تم التحقق والتأكد من هذا النموذج وتنهار نظرية الإنفجار العظيم؟