علم الكون .. تعريفه وتاريخه

علم الكون

علم الكون أو الكوزمولوجيا هو ذلك الفرع من علم الفضاء، الذي يتعلق بأصل وتكوّن الكون، من لحظة الأنفجار العظيم، مروراً بيومنا هذا ونحو المستقبل. يمكن تعريف علم الكون – وفقاً لوكالة ناسا – على أنه “دراسة علمية لخصائص الكون كَكُل، على المقياس الكبير.”

غالباً ما تربك مفاهيم غريبة علماء الكون، مثل نظرية الأوتار الفائقة ، المادة والطاقة المظلمتين وفيما أن كان يوجد كون واحد أو عدة أكوان (تسمى في بعض الأحيان بـِ “الكون المتعدد”). بينما تتعامل جوانب أخرى من علم الفضاء مع الأجسام أو الظواهر أو مجاميع الأجسام، بشكلٍ منفرد. يمتد علم الكون ليشمل موت الكون وولادته، مع كمية كبيرة من الخفايا والألغاز تدور حول كل مرحلة من هذه المراحل.

universe chaos
صورة ملتقطة من عملية محاكاة حاسوبية لتشكّل الهياكل العملاقة في الكون. تُظهر هذه الصورة جزءاً من الفضاء قياسه 100 مليون سنة ضوئية (كل سنة ضوئية تساوي ما يقارب 9.46 ترليون كيلومتر) والحركة المترابطة للمجرات التي تذهب نحو المركز ذو الأعلى تركيز كتلي. المصدر: أي أس أو (المرصد الأوروبي الجنوبي – European Southern Observatory)

تاريخ علم الكون وعلم الفضاء

قد تطور الفهم البشري للكون بشكلٍ كبير على مر الزمان. ففي بدايات تاريخ علم الفضاء، كانت الأرض تعتبر مركز كل الأشياء، بينما تدور الكواكب والنجوم الأخرى حولها. أقترح العالم البولندي نيكولاس كوبرنيكوس (Nicolaus Copernicus) في القرن السادس عشر، أنه في حقيقة الأمر، تدور الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي حول الشمس، مما يخلق نقلة كبيرة في الفهم البشري للكون. قام إسحاق نيوتن (Isaac Newton) في أواخر القرن السابع عشر، بحساب طريقة تفاعل القوى بين الكواكب، وخصوصاً قوى الجاذبية.

قد جلب فجر القرن العشرين رؤى جديدة حول إدراك هذا الكون الواسع. إذ إقترح ألبرت آينشتاين توحيد الزمان والمكان في نظريته العامة للنسبية. في آوائل القرن العشرين، قام العلماء بإجراء محاورةٍ فيما بينهم عمّا إذا كانت مجرتنا – درب التبّانة – تحتوي على الكون بأكملِه في أمتدادِها، أم أنها بكل بساطة واحدةٌ من المجاميع الكثيرة للنجوم. قام ايدوين هَبل (Edwin Hubble) بحساب المسافة بين الأرض وبين جسيمٍ سديمي (ضبابي) غامِض في السماء، ووَجَد أن الجسيم يقع خارج حدود مجرتنا، مما يدل على أن مجرتنا هي نقطةٍ صغيرة في هذا الكون الشاسع. من خلال أستعمال النسبية العامة لوضع أساسٍ للعمل، قام هَبل بقياس المسافة للمجرات الأخرى ووجد بأنها تبتعد عنّا، مما ادى به إلى أستنتاج أن الكون ليس ساكِناً وإنما متوسع.

في العقود الأخيرة، قام عالم الكون ستيفن هوكينغ (Stephen Hawking) بتأكيد أن الكون بنفسه ليس لانهائياً، وإنما له قياسٌ محدد. بالرغم من هذا، فأن الكون يفتقر إلى حدود محددة (لا يمك معرفة حدوده النهائية). والأمر هذا مشابه للأرض؛ إذ على الرغم من كون الكوكب محدود، غير أنه إذا قام شخصٌ بالسفر على الأرض فأنه لن يجد “النهايةِ” أبداً، عِوضاً عن ذلك، سيدور حول الكوكب بأستمرار دون الوصول إلى تلك النهاية. كما قال هوكينغ أيضاً بأن الكون لن يدوم إلى الأبد، بل أنه سينتهي في نهاية المطاف.

علم الكون
يظنُّ بعض الباحثين أن أنماط الدوائر المتحدة المركز  في القياسات التي تجري على خلفية الموجات الكونية المايكروية (Cosmic Microwave Background) هي دليلٌ على وجود كونٍ آخر وجِدَ قبل ميلادِ كوننا في الأنفجار العظيم. المصدر: روجر بينروز و فاي كًورزيديان

من الأسئلة الكونية الشائِعة

ماذا كان يوجد قبل الأنفجار العظيم؟

لانستطيع رؤية “خارج” كونِنا، وذلك بسبب الطبيعة المغلقة والمحددة للكون. إبتدأ الزمان والمكان مع الأنفجار العظيم. بينما توجد بعض التخمينات حول وجود أكوانٍ أخرى، لاتوجد طريقة عملية لمراقبة هذه الأكوان، ولهذا السبب، لن يكون هنالك دليل قط على وجود هذه الأكوان (أو عدمها).

أين حصل الأنفجار العظيم؟

لم يحصل الأنفجار العظيم في نقطة معينة، بل كان شَكل ومَظهَر الزمان والمكان عبر الكون بأكمله في نفس اللحظة.

إذا بدا لنا أن كل المجرات الأخرى تبتعد عنّا، ألا يضعنا هذا في مركز الكون؟

كلا، لأننا إن أردنا السفر إلى مجرةٍ بعيدة، سيبدو لنا أن كل المجرات الأخرى المحيطة بنا تبتعد عنّا على الشاكلة نفسها. أفترض أن الكون عبارة عن بالونٍ كبير الحجم. الأن إذا قمت برسم بعض النقاط على البالون، ومن ثم قمت بتفجير هذا البالون، ستلاحظ أن كُل نقطةٍ تبتعد عن الأخريات كلها، بالرغم من أنه لم تكن أيٌ من هذه النقاط في المركز. إن توسع الكون يعمل بنفس هذه الطريقة.

كم هو عمر الكون؟

يبلغ عمر الكون 13.7 مليار (بليون) سنة، بأضافة أو طرح ما يقارب المئة مليون سنة.

هل سينتهي الكون يوماً ما؟ إن كانت الأجابة “نعم”، فكيف سينتهي؟

إمكانية إنتهاء الكون يوماً ما من عدمه يعتمد على كثافة الكون، اي على أي نحوٍ من الممكن أن تكون الماد منتشرة فيها. قد قام العلماء بحساب “كثافةٍ حرجةٍ” للكون. إن كانت كثافة الكون الحقيقية أكبر من التي قام العلماء بأحتسابها، فسيتباطىء توسّع الكون، وفي النهاية، يبدأ الكون بعكس عملية التوسّع (التقلّص) حتى ينهار. بينما إذا كانت الكثافة الحقيقية أقل من الكثافة الحرجة (المحتسبة)، فسيكون الكون في حالة توسع لانهائية (توسع أبدي). للمزيد: نهاية الكون في أربعة فرضيات.

ماذا وجِد في البداية، الدجاجة أم…، المجرات أم النجوم؟

كان الكون الذي تلا الأنفجار العظيم متكوناً بشكلٍ كبير من الهيدروجين، مع وجود كمية قليلة من الهيليوم في بعض الأرجاء لكي يكتمل الأمر. تسببت الجاذبية بجعل الهايدروجين ينهار نحو الداخل، مكوناً تراكيبَ وهياكل. بالرغم من هذا الأمر، فإن الفلكيين في حيرةٍ من أمرِهم فيما لو كانت البقع العملاقة مسؤولة عن تكوين النجوم المنفردة التي أرتبطت لاحقاً ببعضها البعض بفعل الجاذبية، أم أن هذه الكتل تكتّلت على شكل أجمّاتٍ بحجم المجرات، والتي شَكّلت بعد ذلك النجوم.

المصدر:

http://www.space.com/16042-cosmology.html

عدد القراءات (233)

التعليقات

التعليقات

About Ziyad Abdullah 55 Articles
من دهوك، العراق. الاول في الدراسة على قسمه في معهد المساحة ويدرس الان هندسة الطرق والجسور في جامعة البوليتكنيك في دهوك. شديد الشغف بالفيزياء وكل ما يتعلق بالفضاء.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*