"الاكتشافات العلمية التي تميل إلى فهم نظرية "بيغ بانج

عملية انجاز ملاحظ في هبل

لقد تأكدت المشاهدات بشكل مذهل من الأساس النظري، ففي العشرينات، كان (إدوين هوبل) يستخدم تلسكوب (هوكر) 100 بوصة في مرصد (ماونت ويلسون)، حلّت مناقشة "النيبولية الروحية" العظيمة بإثبات أن العديد من هذه الأشياء ليست غيوم غازية في طريق التبانة، ولكن هذه الاكتشافات قد وسعت وحدها نطاق الكون المعروف

(أ) إذاً، فإنّه يُعدّل قياسات المسافة التي يُجرى بها مع البيانات المسترجعة التي جمعها فيستو سليبه، وقد لاحظ أنّ الضوء من معظم المجرات قد تحول إلى النهاية الحمراء للطيف، مما يشير إلى أنّها تبتعد عنا، والأهم من ذلك أنّ مجرة ما كانت أسرع، وهي المضاربة التي بدت في عام 1929، نشرت هابل هذه العلاقة.

الكشف عن الميكرويف الكوني

وإذا بدأ الكون في حالة حرارة وكثيفة، فإن الحرارة البدائية ينبغي أن تكون قابلة للكشف، ومرتدة إلى حد كبير وتبريدها بالتوسع اللاحق، ففي أواخر الأربعينات، كان من المتوقع أن يتحول جورج جامو المتعاون معه رالف الفير وروبرت هيرمان إلى أفكار لرسم نظرية مفصّلة للإشعاع المبكر.

من الإشارة إلى دليل قاطع

وقد تجاهلت التوقع إلى حد كبير من جانب المجتمع الفلكي لمدة قرابة عقدين، ثم في عام 1964، غير اكتشاف غير متوقع كل شيء، حيث قام أرنو بينزياس وروبرت ويلسون، العاملان في مختبرات بيل في نيوجيرسي، بفرز هوائي ذي حساسة للغاية مصمم لتجارب الاتصالات الساتلية، وكشفوا عن وجود مقومات ثابتة منخفضة المستوى، يبدو أنها تأتي من كل اتجاه في السماء.

Unbeknownst to them, a team of physicists at Princeton University led by Robert Dicke was actively search for this very background radiation, having independently rediscovered Gamow’s prediction. When Penzias contacted Dicke to discuss the peculiar noise, the connection was immediate. The world itself was ringing with the aftergbel of creation, now cooled to a temperature of about 2.7 KelvinT yet.

رسم صورة الضوء القديم

وكان الكشف الأولي عن سداسي البروم ثنائي الفينيل هو لمحة موحّدة، ولكن العلماء كانوا يعرفون أن تغيرات درجة الحرارة الصغيرة - المحاصيل - موجودة لتكون بذور جميع التركيبة الكونية، وأن اكتشاف هذه الاختلافات الفرعية يتطلب أدوات دقيقة غير عادية، وقد وجد الساتل جورج، الذي أطلق في عام 1989، تقلبات في درجات الحرارة عند مستوى جزء واحد في عام 2000 وهو يضاهي التنبؤات النظرية في عام 2006 بالدقة القصوى.

ورسمت البعثات اللاحقة صورة ثابتة من عالم الرضيع، وجهاز " ويلكينسون ميكرويف " (WMAP) وسواتل " بلانك " التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (CMB) التي ترسم على طول السماء بتفصيل غير مسبوق، وهذه الخرائط تتيح لأخصائيي الكون أن يفصلوا عن عمر الـ 27 في المائة من العمر وتكوينه وكمياته الجغرافية بنسبة 68 في المائة.

تركيبة الانفجار الكبير: تشكيل العناصر الخفيفة

وفي حين أن سداسي البروم ثنائي الفينيل يقدم صورة للكون بعد حوالي 000 380 سنة من الانفجار الكبير، فإن الدقائق الأولى تُروي قصة بنفس القدر من الأهمية، ففي فرن الحرق من الكتلة الكونية المبكرة، تجاوزت درجات الحرارة مليار درجة، وكانت درجة الحرارة شديدة جداً بالنسبة للنواة الذرية، حيث إن الكون قد اتسع وتبريد، بدأت البروتونات والنيوترونات في الارتفاع في النواة الثقيلة.

عناصر الخلق

وقد كتب القمار والألفير وهانس بيت ورقة شبه كلي )ورقة ألفا بيتا الشهيرة في عام ١٩٤٨( تبين كيف تم بناء أول نواة ذرية، وتسلسل ردود الفعل التي تنتج أساسا الهيدروجين - ١ )البروتونات( والهيليوم - ٤، وكميات التنبؤات من الديوتروم والهيلوم - ٣ والليثيوم - ٧، وتعتمد الغلة النسبية لهذه العناصر الخفيفة على نحو حساس في كثافة البكتريا.

فالاتفاق ليس سوى انتصار كونسي، فالوزن الملحوظ للهيليوم، الذي يناهز 25 في المائة بالكتلة، يقع بالضبط في إطار النافذة الضيقة التي يسمح بها BBN. بل إن أكثر قسوة هو حالة الديوتريوم، وهو ظاهر هش يدمر بسهولة في النجوم، ويستخدم الوفرة في قياس " الباريومتر " الحساس جداً.

تشكيلة هيكل كبير الحجم

إن الكون الذي يتوسع بسلاسة هو فراغ بارد ومظلم وفارغ، إذ أن النجوم والمجرات والتجمعات التي ستنشأ، يجب أن يكون الكون المبكر قد استوعب تقلبات الكثافة الصغيرة التي يمكن أن تجمع حولها، وهذه البذور تنبثق عن التقلبات الكمية في نسيج الفضاء أثناء مرحلة موسعة للغاية تدعى " الغانغ " في عام 1980.

من التقلبات الكهونية إلى المجرات

وتغيّرات الحرارة الصغيرة التي شوهدت في خرائط الأشعة السينية هي طلقات من هذه الاضطرابات البدائية، ولفترة بضع مئات الآلاف من السنين، كان الكون لوحة ساخنة من الصور والكهرباء والقضبان، وحاول الجاذبية أن تسحب المسألة معاً، ولكن ضغط الإشعاع أدى إلى تفكك الكون المبردة

بعد هذا التحلل، كانت المسألة حرة في الانهيار تحت الجاذبية دون مقاومة من الإشعاع، وقد اجتذبت مناطق الكثافة أكثر من ذلك، بما في ذلك الخزانات الواسعة للأمور المظلمة غير المنظورة التي تهيمن على الميزانية الكونية، وعلى مدى بلايين السنين، أدى هذا عدم الاستقرار الجاذبي إلى تمثال البارينات في شبكة المعالم الكونية المعقدة من الألياف والفراغات والتكتلات التي نراقبها اليوم.

دور المادة المظلمة والطاقة المظلمة

إن الهيكل الذي نراه لا يمكن تفسيره بالمسألة العادية وحدها، فالمسألة المظلمة، وهي مادة غامضة لا تبعث أو تستوعب أو تعكس الضوء، توفر ما يلزم من قطع الجاذبية، وبدونها، لم تكن المجرات لتشكل بسرعة كافية، وما لوحظ من تجمّع سيكون أضعف بكثير، كما أن قياسات منحنىات التناوب المجرية والحساسية تؤكد بشكل مستقل أن كل شيء مظلم مكمل لكل مكان.

كما أن ملاحظات من النوع الأعظم من نوع إيا التي يرتقي بها فريقان مستقلان كشفت أن المجرات تتراجع من بعضها البعض بسرعة أكبر اليوم مما كانت عليه في الماضي، وأن هذا التوسع المعجل يعزى إلى ]] الطاقة الضاربة ، وهي عبارة عن ملكية ثابتة متكررة للفضاء نفسه تُعد نحو 68 في المائة من الميزانية الكونية.

الترامب المراقبة والغامضة المستمرة

ويعطي تقارب خطوط الأدلة المستقلة المتعددة نظرية الانفجار الكبير قوتها التفسيرية العميقة، والعلاقة بين إعادة السطو والجهاز شبه المؤثر للسود والصناعات الخبيثة، والوفرة الأساسية للعناصر الخفيفة، وتوزيع هيكل كبير يغمر في شريط متماسك، والثبات الهابل، الذي يقيس معدل التوسيع الحالي،

علم الكون الدقيق وعلم البلانك

وقد رفعت خرائط النسيج الكامل لسواتل بلانك إلى عصر الدقة العالية، ونحن نعلم الآن أن الكون مسطح أساساً إلى ما بين 0.4 في المائة، وأن التوقيعات الإحصائية للتقلبات الكمية في كوسمو الرضع مرئية في أنماط الاستقطاب في هيئة CMB، وقد تكون هذه الأنماط أيضاً دليلاً على موجات الجذب البدائية التي تولد أثناء التضخم، وهي وصلة كشف مباشرة.

وما هي طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة؟ لماذا كان هناك فائض طفيف في المادة على مضادات الارتطام في الكون المبكر، مما سمح لنا بالوجود؟ إن نظرية الانفجار الكبير تصف تاريخ الكون من وقت مبكر لا يصدق، ولكنها لا توضح ما هي الظروف الأولية، ولا يزال النظريون يستكشفون أفكارا مثل المشهدات المتعددة والشعارات الدقيقة.

إن سرد الاكتشافات العلمية - من ذرة ليما كيري إلى ذرة الموجة الدقيقة المفقودة التي سمعها بنزياس وويلسون، من التنبؤات النووية لغماو إلى خرائط دقيقة لبلانك، لا يزال يمثل نصراً لفضول الإنسان، ونظرية الانفجار الكبير ليست مذهبا ثابتا وإنما هي إطار حي ومتطور، ومستمر في اختباره وصقله من قبل كل طرف جديد.