الوقت المقدر للقراءة: 4 دقائق
قصة الكون منذ الانفجار العظيم إلى النهاية
في البداية لم يكن هناك شيء، ثم تشكل الكون منذ ١٤.٧ مليار عام. ولا نعرف الظروف التي تشكل تحتها أو إذا كان هناك زمن قبل الزمن. ولكن العلماء جمعو قطع الأحجية لتكوين خط زمني تقريبي لأهم الأحداث في تاريخ الكون. نقدم هنا قصة الكون منذ الانفجار العظيم إلى النهاية المتوقعة.
الانفجار العظيم
يبدأ كل شيء مع الانفجار العظيم، وهو «لحظة من الزمان لا نقطة من المكان». وهو تحديداً اللحظة التي بدأ فيها الزمن نفسه، والتي بدأ العد من بعدها.
ومع أن اسمه انفجار عظيم، فهو في الواقع ليس انفجاراً، إنما هو البرهة التي كان فيها الكون شديد الحرارة والكثافة وبدأ فيها الفضاء بالاتساع نحو الخارج في كل الاتجاهات آنياً.
ومع أن نموذج نظرية الانفجار العظيم يقول بأن الكون كان نقطة لا متناهية الصغر ذات كثافة لا نهائية، إلا أن هذا أسلوب ملتبس للقول بأننا لا نعرف ما الذي كان يحدث عندها حقاً. فاللانهايات في الرياضيات ليست منطقية في معادلات الفيزياء. لذلك فالانفجار العظيم هو حقاً النقطة التي يتدمر عندها فهمنا الحالي.
حقبة التضخم الكوني
المرحلة الثانية للكون هو تضخمه تضخماً هائلاً وبسرعة كبيرة. فخلال ١× ١٠^-٣٠ جزء من الثانية بعد الانفحار العظيم، يحتمل أن الكون استطاع التضخم أسيّاً بالحجم، مباعداً بين مناطق فيه كانت على تقارب وثيق.
وتعرف هذه الحقبة بالتضخم وما تزال افتراضية. ولكن العلماء يفضلونها لأنها تفسر تشابه مناطق متباعدة من الفضاء، مع أنها تبعد مسافات كبيرة عن بعضها البعض.
بلازما كوارك غلوون
بعد أكثر من ميلي ثانية بعد الانفجار العظيم كان الكون حاراً جداً. أي بين ٤ تريليون إلى ٦ تريليون درجة مئوية. وعند مثل درجات الحرارة هذه، تتجول جسيمات أولية تسمى الكواركات بحرية.
وهي جسيمات أولية تكون محصورة ضمن البروتونات والنيوترونات في الأحوال الطبيعية.
أما الغلوون الذي يحمل قوة أساسية تسمى القوة القوية، اختلط مع هذه الكواركات في سائل بدائي تخلل الكون.
وقد تمكن العلماء من إنشاء ذات الظروف على الأرض في مسرعات الجسسمات. ولكن هذه الحالة التي يصعب تحقيقها لم تستمر إلا إلى أجزاء من الثانية كما حدث في الكون المبكر.
الحقبة المبكرة
حدث الكثير من النشاط في المرحلة اللاحقة من الزمن، الأمر الذي حدث بعد بضعة أجزاء من الألف من الثانية بعد الانفجار العظيم. ومع توسع الكون تبرد أيضاً وأصبحت الظروف معتدلة بما يكفي لاتحاد الكواركات مع بعضها لتتحول إلى بروتونات ونيوترونات.
وبعد ثانية من الانفجار العظيم انخفضت كثافة الكون بما كان كافياً للنيوترينوات -أخف وأضعف الجسيمات الأساسية تفاعلاً- أن تتحرك نحو الأمام دون أن تصطدم بشيء، مشكلة بذلك ما يسمى الخلفية النيوترونية الكونية، التي يحاول العلماء رصدها.
الذرات الأولى
في الدقائق الثلاثة الأولى من عمر الكون اندمجت البروتونات والنيوترونات مع بعضها بعضاً، لتشكل نظيراً للهدروجين يدعى الدوتيريوم بالإضافة إلى الهيليوم وكمية قليلة من العنصر التالي الأثقل وهو الليثيوم. ولكن حالما انخفضت درجة الحرارة توقفت هذه العملية.
وأخيراً بعد ٣٨٠ ألف سنة من الانفجار العظيم، كانت درجة حرارة الأشياء منخفضة بما يكفي لانضمام إلكترونات حرة إلى الهيدروجين والهيليوم، ما كوّن أول الذرات المتعادلة كهربائياً.
والفوتونات التي اصطدمت بالإلكترونات في السابق استطاعت عندها التحرك دون تداخل، مكونة الخلفية الكونية الميكروية CBM، وهي آثار باقية من هذه الحقبة ورصدت أول مرة عام ١٩٦٥.
العصور المظلمة
لم يصدر الضوء عن أي شيء في الكون لفترة زمنية طويلة. وتعرف هذه الفترة التي امتدت ١٠٠ مليون سنة بالعصور الكونية المظلمة. وهذه الحقبة من عمر الكون يصعب على العلماء دراستها جداً لكونهم يعتمدون على ضوء النجم بالكامل تقريباُ لدراسة الكون. ومن دون النجوم يصعب معرفة ما جرى.
أولى النجوم
بعد ١٨٠ مليون سنة من الانفجار العظيم تقريباً بدأ الهيدروجين والهيليوم ينهار على نفسه إلى مركز كرات ضخمة، ما أحدث درجات حرارة جهنمية في لب هذه الكرات التي أضاءت لتكون أول النجوم. ودخل الكون عندها مرحلة تسمى مرحلة الفجر الكوني، أو إعادة التأيين.
وذلك لأن الفوتونات الحارة التي انطلقت من النجوم والمجرات الأولى فككت ذرات الهيدروجين المتعادل إلى إلكترونات وبروتونات، وهو ما يعرف بالتأيين. ولكن من الصعب معرفة كم استمرت مرحلة إعادة التأيين.
ولأنها حدثت بوقت مبكر جداً، فإن آثارها غطاها الغاز والغبار الذي أتى بمرحلة لاحقة. ويقول العلماء أن هذه المرحلة انتهت بعد ما يقارب ٥٠٠ مليون سنة بعد الانفجار العظيم.
تكون بنى واسعة
في هذه المرحلة بدأ تشكل الكون، حيث بدأت المجرات الصغيرة المبكرة في الاندماج مع بعضها البعض لتعطي مجرات أكبر. وبعد ما يقارب مليار سنة من الانفجار العظيم تشكلت الثقوب السوداء الهائلة في مراكزها. كما بدأت النجوم الزائفة الساطعة والتي تصدر حزم ضوء كثيفة ترى على بعد ١٢ مليار سنة ضوئية.
عصور الكون الوسطى
استمر الكون بالتطور عبر مليارات السنين اللاحقة. وبدأت البقع الأعلى كثافة في الكون البدائي تجذب المادة ثقالياّ إليها. وتنامى هذا ببطء لتكوين عناقيد مجرية، وخيوط طويلة من الغاز والغبار، ما نتج عنه شبكة خيوط مجرية جميلة نراها اليوم.
ولادة النظام الشمسي
في إحدى المجرات منذ ٤.٥ مليار سنة، انهارت سحابة من الغاز إلى نجم أصفر مع نظام من الحلقات حوله. واندمجت هذه الحلقات لتعطي ٨ كواكب، بالإضافة إلى العديد من المذنبات والكويكبات والكواكب القزمة والأقمار، مشكلة نظاماً شمسياً مألوفاً. والكوكب الثالث بعداً عن مركز هذا النظام استطاع الاحتفاظ بالماء خلال هذه المرحلة، أو ربما مذنب ما زوده بالماء بصورة جليد.
الأرض والبشرية
وعلى ذلك الكوكب الثالث الحاوي للماء، وبين ٣.٨ و٣.٥ مليار عام مضى، بدأت ميكروبات صغيرة بالظهور. تطورت أشكال الحياة هذه إلى كائنات عملاقة مدهشة وهي الديناصورات التي تأكل أوراق النباتات. ومنذ ٢٠٠ ألف سنة ظهرت الكائنات المنتصبة التي يمكنها أن تتعجب من كوننا الغامض وتستكشف كيف حدث منذ بدايته.
هل هي النهاية؟
بالطبع ليست هذه نهاية الكون، ولا يعرف العلماء ما هو قادم تماماً. وذلك يعتمد على معرفة تفاصيل المادة المظلمة، وهي قوة غامضة تسهم في تباعد الكون.
إحدى سيناريوهات المستقبل أن يتوسع الكون إلى ما لانهاية، يتنهي به وقود النجوم وتتلاشى الثقوب السوداء، فيبقى كون ميت تتخله طاقة خاملة.
أو أن الجاذبية ستتغلب على قوة الطاقة المظلمة الموسعة، فتسحب المادة كلها رجوعاً، بعملية معاكسة للانفجار العظيم تسمى الانكماش العظيم.
أو أن تسرع الطاقة المظلمة تباعد مكونات الكون أكثر فأكثر لينتج ما يسمى التمزق العظيم، أي أن يمزق الكون نفسه حرفياً.
ملخص المقال
حاول العلماء تقديم خط زمني لتطور الكون، وفي هذا المقال قصة الكون منذ الانفجار العظيم إلى النهاية المتوقعة:
- الانفجار العظيم
- حقبة التضخم الكوني
- بلازما كوارك غلوون
- الحقبة المبكرة
- الذرات الأولى
- العصور المظلمة
- أولى النجوم
- تكون بنى واسعة
- عصور الكون الوسطى
- ولادة النظام الشمسي
- الأرض والبشرية
- هل هي النهاية؟