الوقت المقدر للقراءة: 6 دقائق ١٠ نظريات جامحة عن الكون
لماذا الكون على حاله هذه؟ قلّب العلماء العديد من الأفكار على مر السنوات لتفسير كوننا ومستقبله. وإليكم بعض أغرب هذه الأفكار في ١٠ نظريات جامحة عن الكون. بدءاً من الكون الغشائي الذي يتحدث عن كون يطفو في فضاء ذو أبعاد أعلى، إلى الاصطدام العظيم الذي ينص على أن مثل هذا الغشاء يصطدم بغشاء آخر لتكوين كون جديد بالكامل.
١- كون غشائي
من سمات الكون التي نسلم بها، أنه ثلاثي الأبعاد، أي له ثلاثة أبعاد متعامدة نتحرك ضمنها. ولكن بعض النظريات تقترح بعداً فراغياً آخر لا يمكن إدراكه بطريقة مباشرة، باتجاه متعامد آخر.
ويشار إلى هذا الفضاء ذو الأبعاد الأعلى بالفضاء العلوي بينما كوننا غشاء ثلاثي الأبعاد، يطفو ضمن هذا الفضاء الأعلى.
ومع مدى التعقيد التي تبدو به هذه الفكرة، إلا أنها تحل عدة مشكلات في الفيزياء. فمثلاً، يطرح عالمان وهما عالمة الفيزياء النظرية من جامعة هارفرد ليزا راندل، ورامان ساندروم من جامعة ميريلاند نسخة من نظرية الكون الغشائي تفسر اللاتماثل في القوى دون الذرية عن طريق اقتراح وجود غشاء آخر موازٍ لغشائنا.
ولكنها ليست كافية كنظرية لتفسير حقائق نعرفها مسبقاً. لأنها يجب أن تقدم تنبؤات يمكن اختبارها تجريبياً. وفي مثل نموذج العالمين هذا، يمكن أن تتضمن الاختبارات قياس أمواج الجاذبية التي تصدرها الثقوب السوداء، التي تربط الغشاء بالآخر.
٢- الاصطدام العظيم
ستنجرف المجرات بعيداً عن بعضها في المستقبل البعيد، إلى الحد الذي لا يصل فيها ضوء أحدها إلى الأخرى. وفي الحقيقة، عندما تبلغ النجوم عمراً كبيراً وتفنى، سيأتي الوقت الذي لا يبقى فيه حرارة ولا ضوء.
سيصبح الكون مظلماً وبارداً وفراغاً خالياً. وسيبدو الأمر أن نهاية كل شيء قد حلت. ولكن وفقاً لنظرية أخرى، إن ذلك في الحقيقة بداية الكون التالي في سلسلة متكررة لا تنتهي.
تذكّر نظرية الكون الغشائي. فهذا ما سيحدث عندما يصطدم غشاء بارد وفارغ بآخر، وسيحدث ذلك على نحو متكرر.
ويعتقد علماء الفلك نيل توروك وبول ستينهاردت بأن مثل هذا الاصطدام سيولد ما يكفي من الطاقة لإنشاء كون جديد. تسمى هذه النظرية بنظرية الكون الملتهب، وسماه الفيزيائي ميتشيو كاكو اسماً آخر وهو الاصطدام الكبير.
٣- الكون المملوء بالبلازما
تبقى نظرية الانفجار العظيم النظرية المفضلة لدى العديد من العلماء، ويدعمها ملاحظتان: توسع الكون وأشعة الخلفية الكونية المكروية.
فبعد الانفجار العظيم مباشرة كان الكون أصغر وأكثر حرارة، مليئاً بالبلازما المتوهجة مثل الشمس. وما زلنا نرى نهاية هذه البلازما الحارقة على شكل امتداد من الإشعاع يملأ الفضاء كله.
وتوسع الكون في الفترة الفاصلة منذ ذلك الوقت، البالغة مليارات السنين، أدت إلى تبريد الإشعاع إلى ٢٧٠ درجة مئوية تحت الصفر. ومع هذا ما زال يمكن رصده بالتلسكوبات الراديوية.
ويبدو إشعاع الخلفية ذاته فعلياً في أي اتجاه، وهذا الأمر لا يمكن تفسيره لو أن الكون كان يتوسع باستمرار بمعدله الحالي.
ويعتقد العديد من العلماء بأن الكون مر بفترة قصيرة من التضخم السريع لجزء من الثانية بعد الانفجار العظيم. ذلك عند الانتفاخ فجأة من حجم على مقياس دون ذري إلى امتداد لعدة سنوات ضوئية.
٤- الكون الهولوغرامي
إن لصاقة الأمان البرّاقة المجسمة أو الهولوغرامية، هي في الأساس جسم ثنائي الأبعاد لكنه يعطي صورة مجسمة ثلاثية الأبعاد. ووفقاً لنظرية الكون الهولوغرامي فإن الكون ثلاثي الأبعاد قد يكون صورة مجسمة لكون ثنائي الأبعاد.
وقد لا يكون من الممتع العيش في داخل محاكاة، ولكن ما يميزها أنها نظرية قابلة للاختبار علمياً. وقد أظهرت نتائج أبحاث عام ٢٠١٧ من جامعة ساوذامبتون في المملكة المتحدة، بأنها متسقة مع النموذج المرصود لتقلبات أشعة الخلفية الكونية.
٥- كون الحالة الثابتة
إن الانفجار العظيم أفضل افتراض لدينا عن بداية الكون وفقاً لناسا. لقد كان الكون أكثف في الماضي، وسيصبح أقل كثافة في المستقبل.
ولم يكن كل العلماء مقتنعون بذلك، لذا أتوا بطريقة لكي تبقى الكثافة ثابتة حتى مع توسع الكون. وتلك الفرضية تقول بتكوين المادة بشكل مستمر، وذلك بمعدل ٣ ذرات هدروجين في المتر المكعب خلال مليون سنة.
وقد انتهى هذا الافتراض باكتشاف أشعة الخلفية الكونية، حيث لا يمكن أن تفسره بسهولة.
٦- الكون المتعدد
لكي نفسر تجانس أشعة الخلفية الكونية وفق الرؤية التقليدية للانفجار العظيم، لا بد من افتراض توسع مفاجئ فائق السىرعة يعرف بالتضخم.
ويعتقد بعض العلماء بأن كوننا عندما خرج من مرحلة التضخم هذه، كان مجرد فقاعة في بحر واسع من فضاء ممتد.
في هذه النظرية التي تسمى التضخم الأبدي، افترض بول ستينهاردت أن فقاعات كونية أخرى تظهر فجأة باستمرار في بحر التضخم الواسع هذت. ومجموع هذه الفقاعات المتكاملة تشكل الكون المتعدد.
وتزداد غرابة النظرية، إذ ليس من الضروري أن تطبق قوانين فيزيائنا ذاتها في باقي الأكوان. فبعضها قد تكون جاذبيته أعلى أو سرعة الضوء فيه مختلفة.
ومع أننا لا نستطيع أن نرصد الكون الآخر مباشرة، إلا أنه من المعقول أن يصطدم بكوننا. حتى أن العلماء قد اقترحوا بأن البقعة الباردة في أشعة الخلفية الكونية قد تكون أثراً لمكان مثل هذا الاصطدام.
٧- فهمنا الجاذبية فهماً خطأً
تعتمد نظريات الكون على فهم دقيق للجاذبية. وهي القوة الوحيدة في الفيزياء التي تؤثر على المادة على مقايسس كبيرة جداً. ولكنها وحدها لا يمكنها تفسير المشاهدات الفلكية بالطبع.
فإذا قسنا سرعة النجوم في أطراف المجرة. فهي تتحرك بسرعة أعلى بكثير من أن تبقى في مدارها لوكان السحب الثقالي للمجرة المرئية هو وحده من يبقيها فيه.
وعلى شاكلة هذا، يبدو أن عناقيد المجرات تتماسك مع بعضها بقوة أكبر من كونها قوة جاذبية المادة المرئية.
وهناك حلان محتملان: الحل القياسي، ويفضله معظم العلماء، وهو أن الكون يملك مادة غير مرئية وهي المادة المظلمة. حيث توفر الجاذبية المفقودة.
والخيار المستقل الثاني هو أن نظرية الجاذبية خطأ. ويجب أن تستبدل بشيء آخر يسمى ديناميكا نيوتن المعدلة.
ووفقاً للعلماء فإن النموذجين ينسجمان مع المشاهدات الفلكية، لكنهما بحاجة لمزيد من التجارب لإثبات صحتهما على أي حال.
٨- الزمكان فائق الميوعة
حتى لو كان الفضاء له ثلاثة أبعاد فقط، فهناك البعد الرابع وهو بعد الزمن. وبهذا يمكننا تصور وجود الكون بهيئة زمكان رباعي الأبعاد.
ووفقاً لبعض النظريات كنظرية استيفانو ليبراتي ولوكا ماكيوني، فالزمكان ليس مجرد إطار مرجعي يحوي الأجسام الفيزيائية كالنجوم والمجرات، بل هو مادة فيزيائية بحد ذاتها، مثل مياه البحر تماماً.
وتماماً كما يتكون البحر من عدد لا يحصى من جزيئات الماء، فإن الزمكان وفق هذه النظرية يتكون من جسيمات فائقة الصغر. وهذه الجسيمات أصغر بكثير مما يمكن لأدواتنا الوصول إليه.
وتصور هذه النظرية الزمكان بأنه شيء فائق الميوعة وليس له لزوجة. ومن الخصائص الغريبة لهذا المائع أنه لا يمكن أن يدور كله مثل أي سائل عادي عندما يُحرك. بل ينقسم إلى عدة دوامات صغيرة. وهذه الدوامات في الزمكان فائق الميوعة قد تكون بذوراً تنشأ منها المجرات.
٩- نظرية المحاكاة
جاءت جميع النظريات حتى الآن من العلماء، لكن هذه من الفلاسفة.
فإذا كانت جميع المعلومات عن الكون تأتي إلى أدمغتنا عن طريق حواسنا وعن طريق الأدوات العلمية، فمن يمكن أن ينفي كونها مجرد وهم حاسوبي ذكي التصميم؟
وبهذا فالكون برمته قد لا يعدو أن يكون إلا محاكاة حاسوبية فائقة الدقة.
وهذه الفكرة نشرتها أفلام الماتريكس، ومع غرابتها وخروجها عن المألوف، إلا أن بعض الفلاسفة يأخذونها على محمل الجد.
وعلى أي حال فإنها تفشل في اختبار النظرية العلمية الحقيقية، فلا وجود لطريقة يمكن فيها إثبات صحتها أو خطأها بالطبع.
١٠- رحلة الأنا الكونية
تشكل القوانين مجموعة من الثوابت الأساسية التي تحدد مدى قوة الجاذبية والكهرومغناطيسية والقوى على المستوى دون الذري.
وعلى حد علمنا فإن هذه الأرقام قد تأخذ أي قيمة، ولكن إن تغير أحدها تغيراً طفيفاً عن قيمها الفعلية هذه، فسيكون الكون مكاناً مختلفاً تماماً.
وبالطبع فإن أكثر ما يهمنا هو أن الحياة التي نعرفها، بما فيها أنفسنا، ما كانت لتوجد!
ولهذا السبب يرى البعض أن هذا دليل على أن الكون صمم تصميماً واعياً يسمح لمثل الحياة البشرية بالتطور. أو ما يسمى النظرية المتمركزة حول البشر لنيك بوستروم.
وهكذا تعرفنا على ١٠ نظريات جامحة عن الكون، أيها أقنعتك أكثر؟
ملخص المقال
لماذ الكون على الحال التي هو فيها؟ استكشف العلماء العديد من الطرق لتفسير الكون، ما أدى إلى أفكار مجنونة شاع انتشارها. إليك ١٠ نظريات جامحة عن الكون:
- الكون الغشائي
- الاصطدام العظيم
- الكون المملوء بالبلازما
- الكون الهولوغرامي
- كون الحالة الثابتة
- الكون المتعدد
- فهمنا الجاذبية فهماً خطأً
- الزمكان فائق الميوعة
- نظرية المحاكاة
- رحلة الأنا الكونية