سنتعرف في هذا الفصل على ما هو إشعاع الخلفية الكونية، وكيف يتم قياسه
"خلال شهر مارس 2014، تلقينا أول تأكيد تجريبي بأن الكون خضع لتوسع متسارع بعد جزء من الثانية من الانفجار الأعظم وتأكيد إضافي لنظرية النسبية العامة لأينشتاين. هذه هي الطريقة التي نوسع بها فهمنا للواقع و اتخذ خطوة أخرى أقرب إلى نظرية كل شيء وإلى الفهم الكامل لكوننا وكيف تم إنشاؤه مرحبًا بك في الجزء الرابع من تاريخ الكون! لهم حتى يومنا هذا في مجال علم الكونيات
- سفر التكوين كان فارغا – كيف تم خلق كوننا؟ – الجزء الأول
- سفر التكوين كان فارغا – كيف تم خلق كوننا؟ - الجزء الثاني'
- سفر التكوين كان فارغا – كيف تم خلق كوننا؟ - الجزء الثالث
كما أوضحنا من قبل، بعد الانفجار الكبير، تم إنشاء الإشعاع والمادة. وطالما كان الكون في حالة "حساء الجسيمات الساخنة"، كانت الجسيمات تمتص الإشعاع وتنبعث منه بشكل مستمر. فقط بعد 380,000 ألف سنة منذ الانفجار الكبير، عندما تم إنشاء الذرات الأولى، أصبح بإمكان الإشعاع أن ينتقل دون عوائق في الفضاء الفارغ. وبمرور الوقت، استمر الكون في التوسع والتمدد، ونتيجة لذلك برد هذا الإشعاع واختفى. وانخفض ترددها حتى وصلت اليوم إلى التردد البارد لأفران الميكروويف. وبما أن الإشعاع يمكن أن ينتقل في الفضاء الفارغ حتى نستقبله، فإنه ينتقل دون عوائق حتى يصل إلى أجهزتنا الحساسة لترددات إشعاع الميكروويف. فكر في هذا الموقف الغريب، في كل اتجاه نوجه هوائيًا حساسًا لإشعاع الميكروويف، نستقبل إشارات من الفضاء وهذه الإشارات لها نفس التردد تمامًا على الرغم من أننا نقيسها في اتجاهين متعاكسين في السماء. كيف يمكن أن يكون لدينا نفس الإشعاع بالضبط في اتجاهات مختلفة في الفضاء؟ والتفسير هو أن كل هذا الإشعاع جاء من مصدر واحد مشترك، وبالتالي يبدو الإشعاع متماثلًا. المصدر بالطبع هو الانفجار الأعظم، ولأن الكون بعد الانفجار مباشرة كان صغيرًا جدًا، فيمكن للإشعاع أن ينتشر دون مشكلة في جميع أنحاء الكون. وبهذه الطريقة يمكننا أن نفسر لماذا نقيس إشعاع الخلفية الكونية في كل اتجاه في الفضاء وبنفس التردد ودرجة الحرارة. يعطي التردد المنخفض ودرجة الحرارة لإشعاع الخلفية الكونية مزيدًا من التأكيد على أن الكون بدأ بانفجار كبير قبل 13.8 مليار سنة بالضبط.
إن إشعاع الخلفية الكونية منتظم بشكل مثير للدهشة عبر الفضاء، ونفس درجة الحرارة ونفس التردد في كل مكان. وفي التسعينات، أجريت تجربة أخرى للتحقق من مدى تجانس هذا الإشعاع. قام قمر صناعي يسمى كوب بالدوران حول الأرض وجمع عينات من إشعاع الخلفية الكونية في أماكن مختلفة في مدار الأرض حول الشمس. وكانت النتائج مبهرة، فقد وجد أن درجة حرارة وتكرار الإشعاع هي نفسها تمامًا في كل مكان حتى 0.00001 درجة، وفقط بعد ستة أرقام بعد العلامة العشرية تبدأ في رؤية الاختلافات في درجة حرارة وتكرار الإشعاع هي اختلافات صغيرة، لكن هذه الاختلافات مهمة لتكوين النجوم والمجرات في الكون، فالإشعاع الموحد يتوافق مع وجود "حساء جسيمات" ساخن وموحد (مثل الحساء الساخن في وعاء به جميع المكونات). مختلطة وموحدة). عندما تشكلت الذرات، حافظت أيضًا على هذا التماثل، ولكن إذا كانت جميع المواد والإشعاعات مختلطة وموحدة في الفضاء، فكيف يمكن أن تتشكل الهياكل الكبيرة وغير المستوية مثل النجوم والمجرات؟
على عكس فترة الحساء البدائية، عندما ننظر إلى الكون فإنه لا يبدو موحدًا، فهو يحتوي على مناطق من مادة النجوم والمجرات ومجموعات من المجرات وبينهما توجد مناطق ضخمة من الفراغ (وإشعاع الخلفية الكونية). بالإضافة إلى ذلك، لكي يتشكل النجم، يجب كسر تجانس المادة. يجب أن تكون هناك أماكن أكثر كثافة قليلاً من الأماكن الأخرى، بحيث تتجمع المزيد من المواد هناك وبالتالي ستكون هناك قوة جاذبية أكبر من الأماكن الأخرى. ستجذب هذه الجاذبية كمية أكبر قليلاً من المادة إليها مقارنة بالأماكن الأخرى، وبالتالي على مدى فترات طويلة من الزمن، ستتركز كمية كافية من المادة في منطقة صغيرة، وتجذب بعضها البعض، وتتصادم مع بعضها البعض، وتسخن وتشكل نجمًا. لهذا تحتاج إلى انحرافات في توزيع المادة في الحساء الساخن، هذه الانحرافات في المادة سوف تسبب انحرافات في إشعاع الخلفية الكونية (يتم امتصاص الإشعاع أكثر قليلاً في المنطقة التي يوجد بها كمية أكبر قليلاً من المادة). ولهذا كانت الانحرافات الصغيرة التي تم اكتشافها في الإشعاع مهمة للغاية، فهي دليل على الانحرافات الصغيرة في تجانس المادة. الانحرافات التي ستؤدي إلى خلق النجوم والعناقيد النجمية (المجرات). وبالفعل، فإن الانحرافات الصغيرة التي اكتشفناها في إشعاع الخلفية الكونية على طول السماء تقع بالضبط في المناطق التي نرى فيها المجرات اليوم. تستغرق عملية تكوين النجوم وقتا طويلا، وتشير التقديرات إلى أنه لم تظهر النجوم الأولى إلا بعد حوالي مليار سنة من الانفجار الكبير.
في البداية لم يكن هناك شيء. كان فارغا
ظهرت موجة من الطاقة من الفراغ،
الانفجار الكبير – خلق الزمكان
بدأ الكون يتوسع (ولا معنى لسؤال أين)!
التماثل مكسور، والاتحاد متصدع
يتم تفريغ قوة الجاذبية من القوة الموحدة
ثم جاء دور القوة النووية الجبارة
القوة الكهرومغناطيسية منفصلة عن القوة النووية الضعيفة
تشكلت الجسيمات واكتسبت كتلة بسرعة
كان الحساء القديم الساخن يزداد برودة
بدأت الجسيمات بالذرات في الاتصال
كان إشعاع الخلفية في طريقه
ترتبط الذرات ببعضها البعض دون مشاكل
النجوم خلقت من الانحرافات
شكلت النجوم الهياكل والمجرات
الطاقة المظلمة تراكمت في هذه الأثناء
وتوسع الكون زاد مرة أخرى
نموذج الكون التضخمي
لاحظ الكم الكبير من التأكيدات التجريبية التي جمعناها حتى الآن لنظرية الانفجار الكبير وعمر الكون. توسع الكون، إشعاع الخلفية الكونية الذي له التردد المناسب والتماثل المناسب وله الانحرافات المناسبة. كل هذه النتائج تتفق مع بعضها البعض وتؤكد أن كوننا بدأ قبل 13.8 مليار سنة بانفجار عظيم (ولا ننسى اكتشاف جسيم هيغز الذي يعد دعما آخر للاتحاد الكهروضوئي وتوحيد القوى). ولكن كانت هناك حاجة إلى مزيد من التبصر في تطور الكون لشرح كيفية تشكل النجوم والمجرات. تم اكتشاف العديد من المشاكل في نموذج الانفجار الكبير والتي كانت بحاجة إلى حل. هناك مناطق بعيدة جدًا عنا، على جانبي الكون، يمكننا رؤيتها. ويوجد أيضًا، بالطبع، إشعاع الخلفية الكونية بدرجة حرارة موحدة. وقد أظهرت الحسابات أنه عندما تأخذ هذه المناطق الإشعاعية البعيدة وتحاول إعادتها بالزمن، يبدو أن الزمن منذ بداية الكون لا يكفي لتتقارب مثل بقية المادة في نقطة واحدة. بمعنى آخر، هذه المناطق بعيدة جدًا ولا يبدو أنها كانت عند نقطة الانفجار الكبير في وقت الانفجار الكبير. إنهم متباعدون جدًا لدرجة أنه لم يكن هناك أي اتصال بين هذه المناطق. ولكن إذا لم يكن هناك أي اتصال بينهما على الإطلاق، فكيف يمكن أن يكون لهما نفس درجة الحرارة ونفس التردد (ما هي احتمالات أن تنظر من خلال التلسكوب إلى المباني البعيدة وتجد مطابخ بها فناجين قهوة في كل منها وكلها؟) هذه الأكواب لها نفس درجة الحرارة؟لتفسير ذلك، ينبغي القول أن كل هذه الأكواب المختلفة بدأت رحلتها من إبريق قهوة مشترك وبالتالي جميعها بنفس درجة الحرارة، ولكن بعد ذلك سيتبين أن بعض الأكواب بعيدة جدًا من بعضهم البعض ولم يكونوا في الدورق المشترك)؟
وتم اكتشاف مشكلة أخرى، وهي أن الانحرافات التي اكتشفناها في إشعاع الخلفية الكونية أصغر من أن تفسر كيفية ضغط ما يكفي من المواد لتكوين النجوم. المشكلة هي أن الكون بدأ حارًا جدًا وموحدًا جدًا. وكان في حالة من الفوضى الكبيرة. في الفيزياء نقيس الاضطراب بكمية تسمى الإنتروبيا. كلما زادت الإنتروبيا، كلما زاد اضطراب النظام. تتوافق الحالة الموحدة مع حالة من الفوضى الكبيرة أو الإنتروبيا الكبيرة. كما هو الحال في الحساء الساخن، هناك فوضى كبيرة، جميع المكونات، الجزرة، الماء، مسحوق الحساء (للكسالى بيننا)، الكرفس، كل شيء مختلط ومن المستحيل معرفة مكان كل مكون. إذا كان الأمر كذلك، فقد بدأ الكون في حالة إنتروبيا عالية جدًا، ومنذ ذلك الحين برد وبدأ النظام في التزايد. ولكن هنا تكمن المشكلة. هناك مبدأ إحصائي هو نوع من قوانين الطبيعة يسمى القانون الثاني للديناميكا الحرارية، وهو يدعي أنه في النظام المغلق يمكن أن يبقى الاضطراب على حاله أو يزيد ولكن لا ينقص. نحن نرى هذا القانون الثاني قيد التنفيذ طوال الوقت، فالمنزل الذي يُترك لأجهزته الخاصة يصبح فوضويًا بمرور الوقت، وتختلط أكوام الجوارب البيضاء والسوداء في خزانة ملابسي بمرور الوقت، ويمكن أن ينكسر الزجاج وبالتالي ستنشأ الفوضى، لكننا لا ترى موقفًا معاكسًا حيث يتجمع الزجاج المكسور فجأة ويشكل كوبًا كاملاً. لتقليل الاضطراب، يجب فتح النظام وإدخال طاقة جديدة إليه. هل المنزل فوضوي؟ سنضع طاقة جديدة في النظام، وبعبارة أخرى، سنأخذ مكنسة وننظف المنزل (أو، بالنسبة للكسالى، سندعو شخصًا ما للتنظيف نيابةً عنا).
ووفقا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن الاضطراب يجب أن يزيد مع مرور الوقت، وليس أن ينقص. كيف إذن يمكن أن يكون كوننا قد بدأ في حالة من الفوضى الكبيرة وبمرور الوقت أصبح الاضطراب أقل فأقل؟ هناك تناقض هنا مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية! خاصة عندما نتذكر أن الكون هو كل ما يمكن قياسه. الكون هو أكبر نظام مغلق على الإطلاق، فلا يوجد شيء آخر خارجه، ولا توجد طريقة لإضافة طاقة إليه من نظام آخر. بدأ الكون بانتظام وانتروبيا هائلين، ولسبب ما نما النظام بمرور الوقت وتشكلت النجوم والمجرات. ربما يمكن للمرء أن يتوقع أنه إذا كانت هذه هي الطريقة التي نقيس بها اليوم، فإن القانون الثاني للديناميكا الحرارية سينعكس مع مرور الوقت بالترتيب الذي يزداد. كان هذا مناسبًا للأحداث التي وقعت بعد الانفجار الكبير، فكيف حصلنا فجأة على وضع معاكس حيث تزداد إنتروبيا الكون فقط ولا تنخفض أبدًا؟ ما هو الحل لهذه المشكلة؟
لهذه الأسباب وغيرها، اقترح عالم فيزياء يدعى آلان جوث في أوائل الثمانينيات نموذج الكون التضخمي (أو نموذج التضخم باللغة العبرية). ووفقا للنموذج، بعد الانفجار الكبير، أثناء كسر توحيد القوى، بدأ الكون في التوسع بمعدل سريع للغاية. توسع الزمكان بسرعة هائلة، أعلى من سرعة الضوء، وبالتالي حدث "تضخم" في حجم الكون (بحسب النظرية النسبية، فإن سرعة الضوء هي أعلى سرعة ممكنة يمكن أن تنتقل بها المادة أو المادة). فالمعلومات يمكن أن تتحرك ولكن الزمان والمكان ليس مادة ولا ينقل المعلومات، وبالتالي يمكن أن يتحرك بسرعة أعلى من سرعة الضوء). زاد حجم الكون خلال ميلي ثانية بمقدار 10,000,000,000,000,000,000,000,000 (واحد متبوعًا بـ 25 صفرًا). ووفقا للنموذج، فإن الوقت الذي حدث فيه هذا التضخم الكوني هو حوالي جزء من الألف من الثانية، وقد بدأ مع انفصال القوة النووية الشديدة عن القوى الأخرى (تذكر متى؟) بعد حوالي 0.0000000000000000000000000000000001 ثانية من الانفجار الأعظم (بعد 34 رقما). العلامة العشرية) مع درجة حرارة 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (1 متبوعًا بـ 27 رقمًا) درجة مئوية. واليوم، عندما اكتشفنا أن توسع الكون يتسارع مرة أخرى، نشك في أن نفس الطاقة المظلمة الغامضة هي المسؤولة أيضًا عن فترة التضخم مباشرة بعد الانفجار الكبير.
إذا كان نموذج التورم صحيحا، فيمكننا الحصول على تفسيرات للمشاكل التي نشأت. ورغم أنه يبدو أن إشعاع الخلفية الكونية الموجود في مناطق متباعدة عن بعضها البعض لم يبدأ عند نقطة الانفجار الأعظم، إلا أننا لم نأخذ في الاعتبار أنه كانت هناك فترة تسارع فيها توسع الكون. إذا كان الكون يتوسع دائمًا بنفس السرعة، فلا يمكن لهذه المناطق البعيدة أن تبدأ من نفس النقطة وتتحرك بعيدًا عن بعضها البعض. ولكن نظرًا لوجود مرحلة تضخمية توسع فيها الفضاء بمعدل مذهل، فقد بدأت هذه المناطق بالفعل في الانفجار الكبير وكانت متقاربة ولكنها انفصلت وتباعدت بشكل كبير خلال المرحلة التضخمية. وماذا عن مشكلة النظام والفوضى؟ لقد بدأ الكون بالفعل في حالة من الفوضى والاتساق الكبيرين. لأنه وفقًا لنظرية الكم، هناك دائمًا تقلبات صغيرة، حتى في هذه الحالة الموحدة كانت هناك تقلبات وانحرافات صغيرة عن التماثل (الانحرافات الصغيرة المقاسة في إشعاع الخلفية الكونية هي أصداء لهذه الظاهرة). وكما رأينا، فإن هذه الانحرافات لا تزال غير كافية لتكوين النجوم والمجرات، ولكن الآن يجب أن تؤخذ في الاعتبار فترة التضخم في الكون. أدى هذا التوسع السريع في الزمكان إلى تضخيم هذه الانحرافات الصغيرة إلى أبعاد كبيرة بما يكفي لتمتد المادة هناك بما يكفي لتشكل النجوم ثم المجرات وعناقيد المجرات. بالإضافة إلى ذلك، كما رأينا، كلما زادت الحجم، انخفضت درجة الحرارة. وبعد فترة التضخم، زاد الحجم بشكل كبير لدرجة أن الكون أصبح باردًا وفارغًا في الغالب. وفي المرحلة التضخمية كان التوسع قويًا جدًا لدرجة أن المادة التي مرت بهذا التوسع الهائل ذابت مع الزمكان. زادت المسافات بين الجزيئات بشكل ملحوظ وتمت إضافة كمية كبيرة من المساحة الفارغة بين الجزيئات. وبهذه الطريقة، تشكلت جزر معزولة ومعزولة نسبيًا من المواد المشتتة ضمن الحجم الهائل الذي تم إنشاؤه فجأة. هذا وضع منظم للغاية، فنحن نعرف أين توجد المادة وأين توجد بقية المساحة الفارغة (مثل على سبيل المثال موقف منظم حيث يكون العطر في زجاجات صغيرة حول غرفة كبيرة). وها هو، بمساعدة فترة التوسع الهائل للزمكان، تمكنا من الانتقال من حالة الفوضى العالية بعد الانفجار الأعظم إلى حالة النظام العالي بعد فترة التضخم. وماذا يحدث عند البدء من حالة عالية المستوى؟ إذا كانت زجاجات العطور مفتوحة، فسنرى أنه مع مرور الوقت يتبخر العطر من الزجاجات وتملأ الرائحة اللطيفة حجم الغرفة. بمعنى آخر، الاضطراب يتزايد ولن نتمكن بعد الآن من الفصل بين مكان وجود العطر ومكان وجود الهواء النظيف. وكذلك المادة في الكون الهائل تبدأ بالانتشار داخل الحجم الهائل وتزيد الفوضى. وهكذا وصلنا إلى القانون الثاني للديناميكا الحرارية الذي بموجبه تظل الإنتروبيا ثابتة أو تزداد في النظام المغلق.
التجربة التي أكدت نموذج الكون التضخمي
منذ الثمانينيات، ظل السؤال مفتوحًا حول ما إذا كان الكون قد تعرض لتوسع متسارع وهائل مباشرة بعد الانفجار الأعظم. التجربة التي نشرت نتائجها قبل نحو أسبوعين تجيب على هذا السؤال بالإيجاب. النتائج تتفق مع الكون الذي يمر بالتوسع التضخمي!
وتمكن الفريق التجريبي من تخطي فجوة الطاقة وإيجاد أصداء لفترة التضخم القصيرة والحيوية. كيف تمكنوا من قياس ظاهرة حدثت بعد وقت قصير من الانفجار الأعظم عندما انفصلت القوة النووية الشديدة عن القوة الموحدة؟ بمساعدة موجات الجاذبية.
لقد تم بالفعل تأكيد النظرية النسبية العامة لأينشتاين في العديد من التجارب، وتعمل أجهزة تحديد المواقع لدينا بشكل جيد بفضلها. لكن إحدى تنبؤات أينشتاين لم تتحقق إلا بعد ظهور نتائج التجربة الأخيرة، وهي ظاهرة موجات الجاذبية. وفقًا للنظرية النسبية العامة، فإن الجاذبية هي في الواقع الزمكان الذي تم انحناءه (تمامًا مثل السطح المستقيم الذي تم انحناءه إلى كرة، إلا أن الزمكان هو رباعي الأبعاد ومنحني إلى كرة رباعية الأبعاد) ). يوضح أحد حلول معادلات النسبية أن الزمكان يمكن أن يهتز بشكل دوري مثل الموجة. هذه موجة جاذبية. لقد اعتدنا على موجات تتحرك على سطح الماء أو في الهواء، لكنها في هذه الحالة موجة تنشأ بسبب انحناء الزمكان نفسه. موجات الجاذبية ضعيفة جدًا وبالتالي يصعب قياسها، حتى الآن ما زلنا غير قادرين على إنشاء أو قياس موجات الجاذبية بشكل مباشر (بما في ذلك في التجربة الحالية). كيف يمكننا أن نعرف إذا كانت موجة الجاذبية تمر من هنا؟ وعندما نقيس المساحة التي تمر بها موجة الجاذبية سنجد أن المساحة هناك تمتد في اتجاه معين وتتقلص في الاتجاه العمودي:
وعلى الرغم من صعوبة قياس موجات الجاذبية بشكل مباشر، إلا أن فريق الفيزيائيين الذين أجروا التجربة أدركوا أنه يمكن تأكيد وجود موجات الجاذبية ونموذج الكون التضخمي في وقت واحد عن طريق القياس غير المباشر. وسيحاولون قياس ظاهرة لا يمكن تفسيرها إلا بمساعدة موجات الجاذبية، ولا يمكن أن توجد إلا إذا مر الكون بفترة تضخم. تسمى هذه الظاهرة بالاستقطاب وكانوا يبحثون عن استقطاب محدد ذو حجم معروف يجب أن يكون سببه موجات الجاذبية فقط خلال مرحلة التضخم. الاستقطاب يعني أن الموجة التي تتحرك في اتجاه معين يمكن أن تتأرجح على طول مسارها في عدة اتجاهات مختلفة.
الصورة التالية توضح ما هو الاستقطاب
مفكرة:
في شهر يونيو القادم، يخطط نير لاهاف لإلقاء محاضرات حول هذا الموضوع كجزء من السلسلة التي ألقيها في السينمات في جميع أنحاء البلاد، سلسلة أبحاث العلم والواقع (في شهر أبريل، ستكون المحاضرة في نهاية يوم المحرقة حول هذا الموضوع) : هل طبيعة الإنسان شريرة منذ شبابه؟) يرجى متابعة منشورات المدونة حر وسعيد.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
- أول دليل مباشر على وجود موجات الجاذبية التي تسببت في انتفاخ الكون مباشرة بعد الانفجار الكبير - مقابلة مع البروفيسور آفي ليب من جامعة هارفارد، رئيس قسم الباحث الرئيسي الذي أجرى التجربة
- وصلتنا رسالة مهمة من جزء من الثانية بعد الانفجار الكبير - مقابلة مع البروفيسور مارك كاميونكوفسكي الذي ابتكر التجربة
- كيف يعمل التلسكوب الموجود في القطب الجنوبي والذي اكتشف موجات الجاذبية الناتجة عن الانفجار الكبير؟
- ما هي موجات الجاذبية؟
- أذن يقظة لأصداء الانفجار الكبير
الردود 16
راز ب
لا يزال الكون يتوسع وسيستمر في التوسع لفترة طويلة. علاوة على ذلك، فهو بالفعل من العدم. وفي النهاية، سيتم عزل كل مجرة (أو مجموعة من المجرات) عن بقية الكون.
لا أعتقد أننا نعرف أن الكون محدود. علاوة على ذلك، لن نتمكن أبدًا من الرؤية خارج نطاق معين. نحن بالفعل اليوم قريبون جدًا من المسافة القصوى التي يمكننا من خلالها تلقي أي معلومات. يمكن تفسير هذا القيد بطريقتين. الأول هو أن الضوء الصادر من جسم يتحرك مبتعداً عنا بسرعة أعلى من سرعة الضوء لن يصل إلينا أبداً. والسبب الثاني هو أن الضوء الذي يصل إلينا من الأجسام البعيدة قد غادر الجسم منذ زمن طويل. على مسافة كبيرة جدًا - ستكون هذه المرة فوق عمر الكون. أعتقد أن الفريسيين هما نفس الشيء في الأساس.
أميت فينسيم، شكرًا جزيلاً لك على الإجابات.
ما فهمته من سلسلة المقالات الأخيرة حول موضوع الانفجار الكبير هو أن في الواقع حد كوننا قد خلق في الانفجار الكبير (الزمان والمكان توسعا ووصلا إلى حدهما والآن، بعد المرحلة التضخمية، نحن مشاهدة الإنتروبيا البطيئة للكون). في الأساس، لانهاية الكون التي تعلمنا تلاوتها حتى الآن ("الكون لانهائي في الزمان والمكان")، أصبحت الآن موضع شك. يُنظر اليوم إلى الكون كأي نظام آخر، وبالتالي فهو محدود - من الناحية الزمنية الفلكية بالطبع - ولكنه محدود.
أميت / راز ب
في الانقسامات الأولى لخلية البويضة، في كل انقسام يتم تقليل حجم الخلايا بمقدار النصف - ويسمى الجنين في هذه المرحلة "البلاستولا". فقط بعد عدد انقسامات الخلايا تبدأ عملية التمثيل الغذائي مع البيئة وتبدأ في النمو.
راز ب
وعلى حد علمي، ليس لدى الفيزياء الكلاسيكية أو الحديثة أية مفاهيم خاطئة حول عدد الجزيئات الموجودة في الكون
وفي الواقع لا توجد أيضًا إجابة واضحة عما إذا كان الكون محدودًا أم لانهائيًا.
هناك تقديرات حول عدد الذرات في الكون المرئي. ويتم ذلك عن طريق حساب تقريبي لكثافة وتركيب المادة في المجرات مضروبًا في العدد المقدر للمجرات.
ومن الواضح أن هذا التقدير لا يشير إلى المادة المظلمة لأنه لا يُعرف عنها الكثير.
لا يوجد أي دليل على خلق مادة جديدة في الكون. على حد علمنا، فإن كل المادة والطاقة في الكون المرئي بدأت مع الانفجار الكبير.
هناك نظريات تدعي أن هناك خلق للطاقة من العدم على شكل طاقة مظلمة. لا يوجد تفسير لهذا بالطبع.
كما أنه من غير المعروف ما إذا كانت الجسيمات تختفي (باستثناء تغير المادة إلى طاقة والعودة) فهناك نظريات حول انهيار البروتونات في مكان ما في المستقبل البعيد جدًا.
سؤالك الأخير سهل إلى حد ما. الخلية المنقسمة لا تعيش في فراغ الفضاء. وهي توجد بين الخلايا الأخرى، محاطة بالمياه وتستقبل الأكسجين والمواد المغذية من بيئتها. يوجد عدد كبير جدًا من الذرات حول الخلية مقارنة بالذرات الموجودة بداخلها وتستخدمها أثناء انقسامها
سؤال:
ماذا تقول الفيزياء الكلاسيكية عن عدد الجسيمات في الكون؟ هل عدد الجسيمات في الكون محدود (وعندما أقول الجسيمات أعني جميع الجسيمات الموجودة المعروفة والمجهولة والتي يكون وجودها نظريا فقط)؟
هل كل جسيمات الكون خلقت في "الانفجار الكبير" ومنذ ذلك الحين تلك الجسيمات تتحلل وتختفي أم يتم خلق جسيمات جديدة؟
من الناحية البيولوجية، في عملية تكرار الخلية على سبيل المثال، ستحتوي الخلية المنسوخة حديثًا على نفس عدد الذرات التي كانت تحتوي عليها الخلية قبل التقسيم/النسخ المتماثل. وإذا كان الأمر كذلك، فما هو مصدر هذه الذرات في الخلية الجديدة؟
في رأيي، العقل البشري قادر على أن يقرر يومًا ما ما إذا كنا جزءًا من تراكب أو كون واحد.
قبل 10 سنوات قيل عن نظرية الأوتار أنه لا توجد طاقة في العالم للتحقق من صحتها واليوم تجرى تجارب على الانفجار الأعظم حيث توجد طاقة للتحقق من صحتها.
كيف يمكنك أن تقرر؟ أترك شيئا في المفاجأة.
وتبين أن هناك أكثر من زميل..
بقدر ما أفهم، فإن الانفجار الكبير هو بداية الزمكان فقط كما نفهمها ونستطيع وصفها في المعادلات الفيزيائية.
لا يوجد منع أو طريقة لمعرفة ما إذا كان الكون قبل الانفجار الكبير موجودًا في حالة التفرد وما هي قوانين الفيزياء التي تحكمه.
لا توجد طريقة لمعرفة ما إذا كان كوننا لانهائيًا أم لا، ولا أستطيع ملاحظة جزء منه إلا بسبب ضيق الوقت.
وفقا لقوانين الفيزياء، هناك مصطلح يمكن أن يوجد في أنظمة معينة (مثل الجسيمات الافتراضية)
فيما يلي بعض النظريات التي تحاول تفسير الانفجار (لم يتم إثبات أي منها أو التحقق منها أو دحضها):
1. الكون لا نهائي (وكذلك كمية المادة/الطاقة الموجودة فيه) وهذا هو الحال منذ الانفجار الأعظم مع الفارق أنه لم يكن هناك "زمن" هناك
2. الكون هو نتاج كونين متعددي الأبعاد اصطدما أو مرا ببعضهما البعض ويخلق التقاءهما ظاهرة ذات 3 أبعاد مكانية + بعد زماني نعرفه بـ "الكون"
3. الكون هو نبع من مكان آخر، وهناك أكوان أخرى لا حصر لها
4. إن تسارع توسع الكون هو في الواقع وهم ناتج عن تباطؤ الزمن في الكون. في الواقع، "تحرك" الزمن الماضي بشكل أسرع، وبالتالي عندما ننظر بعيدًا إلى الماضي، يبدو لنا أن الانزياح نحو الأحمر أصبح أسرع فأسرع في حين أنه في الواقع هو نفسه وما يتغير هو الزمن. وفي النهاية سيتحول البعد الزمني كلياً إلى بعد مادي آخر و"يتوقف" الواقع.
5. كما أن الجسيمات الأولية ليست متصلة ولكنها منفصلة (مكممة)، كذلك الفضاء. وتتكون من وحدات منفصلة بحجم بلانك أو أقل وعندما يصل "التمزق الكبير" إلى هذا الحجم ستختفي كل الإنتروبيا من الكون وسيحدث عدد لا نهائي من التعويضات الكبيرة والمنفصلة
6. الكون بأكمله هو وهم ناتج عن معلومات ثنائية الأبعاد متأصلة في غلاف أفق الحدث للكون
7 السحر الإلهي
يبدو لي أن هناك عددًا لا بأس به من النظريات المستندة إلى المعرفة القليلة الموجودة وليس لدى أي منها أي حقيقة حقيقية (ليس أكثر من النظريات الأخرى)
في رأيي، السؤال الأساسي حقًا هو: ما هي كل الثوابت التي تسمح لكوننا بالوجود في شكله؟ هل الرياضيات هي الشيء الحقيقي الوحيد في الكون؟
أميت
أحد الاحتمالات هو أن الكون بدأ بالانفجار الأعظم من لا شيء، وتم خلق كونين، أحدهما لنا والآخر عكسه في كل شيء، بما في ذلك الكون الذي يتقدم فيه الزمن عكس كوننا.
الاحتمال الثاني هو أن عمليات الترميم يتم إنشاؤها باستمرار وأن المواقع الأخرى تنهار.
الاحتمال الثالث هو أنه على الرغم من أنه يبدو مستحيلًا لكثير من الناس عدم خلق شيء من لا شيء، إلا أنه من الممكن خلق شيء من لا شيء. لاحظ أنه لا يوجد تناقض منطقي هنا!!
معجزات,
إذن كيف تحل المشكلة؟
استبيان
أطلق على هذا النموذج اسم "الانفجار الكبير" من قبل فريد هويل، الذي سخر إلى حد ما من هذا النموذج، وكان هويل يؤمن بالنموذج الثابت، الذي يتوسع فيه الكون باستمرار ويتم إنشاء مادة جديدة.
لا يوجد "من العدم" هذا هو اختراعك. ولا يرى الجميع أن هذا يمثل مشكلة.
حتى حقيقة عدم وجود نزاعات هي اختراعك. نموذج الانفجار الكبير لديه العديد من التأكيدات. باستثناءك، لا أحد يتحدث بثقة زائدة في نفسه.
من الصعب بالنسبة لي أن أفهم سبب تسمية الانفجار الكبير باسم العملية وليس بعدها
اسم المصدر الذي مر بهذه العملية؟ إنه مثل استدعاء سباق 100 متر
الذي حطم فيه الرقم القياسي العالمي يوسين بولت "الجري العظيم" دون أن يخبر
من حطم الرقم القياسي على أي حال؟
والشيء الثاني هو أنه إذا كان الجميع متفقين على أنه لا يوجد "من العدم" فلماذا لا نقرأ
لعملية "التحول الكبير"؟
والشيء الأخير هو أنه يبدو محيرًا بالنسبة لي أن أشرح بكل ثقة كيف خلقنا
الكون وفي أي الثواني أو السنوات الأولى حدثت عمليات محددة غير موجودة
إطلاقاً للشك في وجودهم….. غريب.
كان سفر التكوين فارغًا في عالمنا. ليس من الواضح ما إذا كانت فارغة عند النقطة التي تم إنشاؤها منها. وكما قلت فإن المعادلات تسمح بامتلاء الجسيم ومضاده بالمعلومات ومكملاتها، لكنها لا تقول هل يأتي الوجود من حيث هو أو من حيث هو مخلوق.
وهناك شروط لغوية أكثر جوهرية من معادلات النسبية أو نظرية الأوتار، التي تقول: إن انتهاكها يعد انتهاكا لنظرية الكم. ومن هذه الألفاظ يتبين أن الوجود يأتي من خارج الكون المرئي، ولا يخلق من العدم.
لقد أمضى هوكينج الـ 45 عامًا الحالية من حياته في هذا الأمر، ونشر ما يشبه المقالة في ARXIV، وهي عميقة في رأيي، رغم أنها لا تحتوي على الرياضيات، لأن الرجل يعاني بالفعل من صعوبة في النمو جسديًا وربما عقليًا لفترة طويلة. النظرية في الرياضيات، وهو عار. لقد تحدث عن أن أفق الأحداث ليس واضحًا حقًا، وأن الإنتروبيا (-= معلومات حول النظام) تخرج من الحفرة ولا يتم ابتلاعها فحسب.
وبطبيعة الحال، يبقى النقاش مفتوحاً حول ما إذا كان من لا مكان أم من مكان آخر. وفي رأيي أن جزء كبير من قراء الموقع يدعمون بيش من مكان آخر. وبطبيعة الحال، هذا ليس مقياسا للحقيقة.
كوبي
ما هي خلفيتك في الفيزياء؟
العنوان الفرعي "في هذا الفصل سنتعرف على ما هو الإشعاع الكوني،" - وليس الإشعاع الكوني (وهو أنواع الإشعاع التي تصل إلينا بشكل رئيسي من الشمس) - ولكن إشعاع الخلفية الكونية.
يوافق. وفي رأيي أننا سوف نتخلص من مفهوم الطاقة المظلمة مع مرور السنين، عندما يدعي البروفيسور فيرليند أن الجاذبية لا توجد على المستوى الذري، بل كاختلافات في الضغط على المستويات فوق الذرية نتيجة لتباين انضغاطات الكتلة المكانية. ربما يتم قبوله. ربما بالطبع هو مخطئ وأنا مخطئ في تصديقه.
لا يمكن للطاقة المظلمة أن تكون مسؤولة عن التضخم، لأن الطاقة هي مادة، ولا يمكن للمادة أن تتجاوز سرعة الضوء.
مما يعني أن الزمكان يتوسع بطبيعته طالما أن له مكان،
وتوسع الكون يعتمد على الفضاء الفائق، بين الأكوان.