ولد الكون نتيجة الانفجار العظيم لما. نظرية الانفجار العظيم: تاريخ تطور كوننا. كون بلا بداية أو نهاية

أدت فكرة تطور الكون بشكل طبيعي إلى صياغة مشكلة بداية تطور (ولادة) الكون ونهايته (الموت). يوجد حاليًا العديد من النماذج الكونية التي تشرح جوانب معينة من أصل المادة في الكون ، لكنها لا تشرح أسباب وعملية ولادة الكون نفسه. من بين مجمل النظريات الكونية الحديثة ، فقط نظرية جامو للانفجار العظيم كانت قادرة على تفسير جميع الحقائق بشكل مرضٍ حتى الآن. ظلت السمات الرئيسية لنموذج الانفجار العظيم باقية حتى يومنا هذا ، على الرغم من تكملتها لاحقًا بنظرية التضخم ، أو نظرية الكون المتوسع ، التي طورها العلماء الأمريكيون أ. الفيزيائي أ. ليندا.

في عام 1948 ، اقترح الفيزيائي الأمريكي البارز من أصل روسي جي.جامو أن الكون المادي قد تشكل نتيجة انفجار هائل حدث منذ حوالي 15 مليار سنة. ثم تم تركيز كل المادة وكل طاقات الكون في جلطة واحدة فائقة الكثافة. إذا كنت تؤمن بالحسابات الرياضية ، ففي بداية التمدد ، كان نصف قطر الكون يساوي الصفر تمامًا ، وكثافته تساوي اللانهاية. هذه الحالة الأولية تسمى التفرد - حجم نقطة ذو كثافة لانهائية. لا تعمل قوانين الفيزياء المعروفة في حالة التفرد. في هذه الحالة ، تفقد مفاهيم المكان والزمان معناها ، لذلك لا معنى للسؤال عن مكان هذه النقطة. كذلك ، لا يستطيع العلم الحديث أن يقول أي شيء عن أسباب ظهور مثل هذه الحالة.

ومع ذلك ، وفقًا لمبدأ اللايقين Heisenberg ، لا يمكن سحب المادة إلى نقطة واحدة ، لذلك يُعتقد أن الكون في حالته الأولية كان له كثافة وحجم معينان. وفقًا لبعض الحسابات ، إذا تم ضغط المادة الكاملة للكون المرئي ، والتي تقدر بحوالي 1061 جم ، إلى كثافة 1094 جم / سم 3 ، فسيشغل حجمًا من حوالي 10-33 سم 3. سيكون من المستحيل رؤيته في أي مجهر إلكتروني. لفترة طويلة ، لم يكن من الممكن قول شيء عن أسباب الانفجار العظيم وانتقال الكون إلى التوسع. لكن اليوم هناك بعض الفرضيات التي تحاول تفسير هذه العمليات. إنها تشكل أساس النموذج التضخمي لتطور الكون.

الفكرة الرئيسية لمفهوم الانفجار العظيم هي أن الكون في مراحله الأولى كانت له حالة غير مستقرة تشبه الفراغ مع كثافة طاقة عالية. نشأت هذه الطاقة من الإشعاع الكمومي ، أي كأنه من لا شيء. الحقيقة هي أنه في الفراغ المادي لا توجد جسيمات وحقول وموجات ثابتة ، لكن هذا ليس فراغًا هامدًا. في الفراغ ، هناك جسيمات افتراضية تولد ، ولها وجود عابر وتختفي على الفور. لذلك فإن الفراغ الظاهري للجسيمات يكون مشبعًا بالتفاعلات المعقدة فيما بينها. علاوة على ذلك ، فإن الطاقة الموجودة في الفراغ توجد ، كما كانت ، في طوابقها المختلفة ، أي توجد ظاهرة اختلافات في مستويات طاقة الفراغ.

بينما يكون الفراغ في حالة توازن ، لا يوجد فيه سوى جسيمات افتراضية ، تقترض الطاقة من الفراغ لفترة قصيرة من الزمن لتولد ، وتعود بسرعة الطاقة المستعارة لتختفي. عندما ، لسبب ما ، كان الفراغ في نقطة البداية (التفرد) متحمسًا وترك حالة التوازن ، ثم بدأت الجسيمات الافتراضية في التقاط الطاقة دون ارتداد وتحولت إلى جسيمات حقيقية. في نقطة معينة في الفضاء ، تشكل عدد كبير من الجسيمات الحقيقية جنبًا إلى جنب مع الطاقة المرتبطة بها. عندما انهار الفراغ المثير ، تم إطلاق طاقة إشعاعية هائلة ، وضغطت القوة العظمى الجسيمات إلى مادة فائقة الكثافة. تشير الظروف القاسية ، حيث كان حتى الزمكان مشوهًا ، إلى أن الفراغ كان أيضًا في حالة خاصة ، والتي تسمى الفراغ "الزائف". تتميز بطاقة ذات كثافة عالية للغاية ، والتي تتوافق مع كثافة عالية للغاية من المادة. في هذه الحالة من المادة ، يمكن أن تنشأ ضغوط قوية ، ضغوط سلبية ، بما يعادل تنافر الجاذبية بهذا الحجم الذي تسبب في التوسع غير المقيد والسريع للكون - الانفجار العظيم. كان هذا هو الدافع الأول ، "بداية" عالمنا.

من هذه اللحظة ، يبدأ التوسع السريع للكون ، وينشأ الزمان والمكان. في هذا الوقت ، هناك تضخم غير مقيد لأجنة واحد أو عدة أكوان ، والتي قد تختلف عن بعضها البعض في ثوابتهم وقوانينهم الأساسية.

وفقًا لتقديرات مختلفة ، فإن فترة "التضخم" ، التي تسير بشكل كبير ، تستغرق فترة زمنية قصيرة لا يمكن تصورها - تصل إلى 10-33 ثانية بعد "البداية". تسمى الفترة التضخمية. خلال هذا الوقت ، زاد حجم الكون بمقدار 1050 مرة ، من جزء من المليار من حجم البروتون إلى حجم علبة الثقاب.

بحلول نهاية مرحلة التضخم ، كان الكون فارغًا وباردًا ، ولكن عندما جف التضخم ، أصبح الكون فجأة "ساخنًا" للغاية. هذا الانفجار من الحرارة الذي أضاء الكون يرجع إلى الاحتياطيات الهائلة من الطاقة الموجودة في الفراغ "الزائف". حالة الفراغ هذه غير مستقرة للغاية وتميل إلى الاضمحلال. عندما ينتهي الاضمحلال ، فإن التنافر يختفي وكذلك التضخم. والطاقة ، المقيدة في شكل العديد من الجسيمات الحقيقية ، تم إطلاقها في شكل إشعاع ، مما أدى على الفور إلى تسخين الكون إلى 1027 كلفن منذ تلك اللحظة ، تطور الكون وفقًا للنظرية القياسية للانفجار العظيم "الساخن" . بعد الانفجار العظيم ، كان الكون عبارة عن بلازما من الجسيمات الأولية والجسيمات المضادة ، والتي تحولت بحرية إلى بعضها البعض. في هذه المجموعة ، كانت هناك تفاعلات جاذبية وكبيرة فقط. ثم بدأ الكون في التوسع ، وفي نفس الوقت انخفضت كثافته ودرجة حرارته. كان التطور الإضافي للكون مصحوبًا ، من ناحية ، بالتمايز ، ومن ناحية أخرى ، تعقيد هياكله. تختلف مراحل تطور الكون في خصائص تفاعل الجسيمات الأولية وتسمى العصور. استغرقت التغييرات الأكثر أهمية أقل من ثلاث دقائق.

استمر عصر الهادرون 10-7 ق. في هذه المرحلة ، تنخفض درجة الحرارة إلى 1013 كلفن في الوقت نفسه ، تظهر جميع التفاعلات الأساسية الأربعة ، ويتوقف الوجود الحر للكواركات ، وتندمج في الهادرونات ، وأهمها البروتونات والنيوترونات. كان الحدث الأكثر أهمية هو كسر التناظر العالمي الذي حدث في اللحظات الأولى من وجود كوننا. تبين أن عدد الجسيمات أكبر قليلاً من عدد الجسيمات المضادة. لا تزال أسباب هذا التباين غير معروفة. في مجموعة شبيهة بالبلازما ، مقابل كل مليار زوج من الجسيمات والجسيمات المضادة ، تبين أن جسيم واحد أكثر ، يفتقر إلى زوج للإبادة. حدد هذا المظهر الإضافي للكون المادي مع المجرات والنجوم والكواكب والكائنات الذكية على بعضها.

استمر عصر ليبتون حتى ثانية واحدة بعد البداية. انخفضت درجة حرارة الكون إلى 1010 كلفن ، وكانت عناصره الرئيسية هي اللبتونات ، التي شاركت في التحولات المتبادلة للبروتونات والنيوترونات. في نهاية هذا العصر ، أصبحت المادة شفافة للنيوترينوات ؛ توقفت عن التفاعل مع المادة ومنذ ذلك الحين نجت حتى يومنا هذا.

استمر عصر الإشعاع (عصر الفوتون) مليون سنة. خلال هذا الوقت ، انخفضت درجة حرارة الكون من 10 مليار كلفن إلى 3000 كلفن. خلال هذه المرحلة ، حدثت أهم عمليات التخليق النووي الأولي للتطور الإضافي للكون - مزيج البروتونات والنيوترونات (كان هناك حوالي 8. مرات أقل منهم من البروتونات) في النوى الذرية. بنهاية هذه العملية ، كانت مادة الكون تتكون من 75٪ بروتونات (نوى هيدروجين) ، وحوالي 25٪ كانت نوى هيليوم ، وسقطت مئات المئات من نسبة مئوية على الديوتيريوم والليثيوم وعناصر ضوئية أخرى ، وبعد ذلك أصبح الكون شفافًا بالنسبة له. الفوتونات ، حيث انفصل الإشعاع عن المادة وشكل ما يسمى في عصرنا بالإشعاع المتبقي.

بعد ذلك ، لما يقرب من 500 ألف عام ، لم تكن هناك تغييرات نوعية - فقد تم تبريد الكون وتمدده ببطء. الكون ، بينما بقي متجانسًا ، أصبح مخلخلًا بشكل متزايد. عندما تبرد إلى 3000 كلفن ، يمكن أن تلتقط نوى ذرات الهيدروجين والهيليوم بالفعل الإلكترونات الحرة وتتحول إلى ذرات هيدروجين وهليوم متعادلة. نتيجة لذلك ، تشكل الكون المتجانس ، والذي كان عبارة عن مزيج من ثلاث مواد غير متفاعلة تقريبًا: مادة الباريون (الهيدروجين والهيليوم ونظائرهما) ، واللبتونات (النيوترينوات ومضادات النيترينوهات) والإشعاع (الفوتونات). بحلول هذا الوقت لم تكن هناك درجات حرارة عالية وضغوط عالية. يبدو أن الكون على المدى الطويل كان ينتظر المزيد من التوسع والتبريد ، وتشكيل "صحراء ليبتون" - شيء مثل الموت الحراري. ولكن هذا لم يحدث؛ على العكس من ذلك ، كانت هناك قفزة خلقت الكون البنيوي الحديث ، والذي ، وفقًا للتقديرات الحديثة ، استغرق من 1 إلى 3 مليارات سنة.

بناءً على ما نعرفه عن الحالة الحالية للكون ، يتكهن العلماء بأن كل شيء يجب أن يكون قد بدأ من نقطة واحدة ذات كثافة غير محدودة ووقت محدود بدأ في التوسع. تقول النظرية ، بعد التوسع الأولي ، مر الكون بمرحلة تبريد سمحت بتكوين الجسيمات دون الذرية ، ولاحقًا ، الذرات البسيطة. بدأت السحب العملاقة لهذه العناصر القديمة فيما بعد ، بفضل الجاذبية ، في تكوين النجوم والمجرات.

كل هذا ، وفقًا للعلماء ، بدأ منذ حوالي 13.8 مليار سنة ، وبالتالي فإن نقطة البداية هذه تعتبر عمر الكون. من خلال استكشاف المبادئ النظرية المختلفة ، وإجراء التجارب التي تتضمن مسرعات الجسيمات وحالات الطاقة العالية ، وإجراء الدراسات الفلكية لأركان الكون البعيدة ، استنتج العلماء واقترحوا التسلسل الزمني للأحداث التي بدأت مع الانفجار العظيم وقادت الكون في النهاية إلى تلك الحالة من التطور الكوني ، والتي تحدث الآن.

يعتقد العلماء أن الفترات المبكرة لولادة الكون - التي استمرت من 10 إلى 43 إلى 10-11 ثانية بعد الانفجار العظيم - لا تزال موضع جدل ومناقشة. بالنظر إلى أن قوانين الفيزياء التي نعرفها الآن لم تكن موجودة في ذلك الوقت ، فمن الصعب جدًا فهم كيفية تنظيم العمليات في هذا الكون المبكر. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم إجراء التجارب باستخدام تلك الأنواع الممكنة من الطاقات التي يمكن أن تكون موجودة في ذلك الوقت. مهما كان الأمر ، فإن العديد من النظريات حول أصل الكون تتفق في النهاية على أنه في وقت ما كانت هناك نقطة بداية بدأ منها كل شيء.

عصر التفرد

تُعرف أيضًا باسم عصر بلانك (أو عصر بلانك) وهي أقدم فترة معروفة في تطور الكون. في ذلك الوقت ، تم احتواء كل المادة في نقطة واحدة ذات كثافة ودرجة حرارة لا نهائية. خلال هذه الفترة ، وفقًا للعلماء ، سيطرت التأثيرات الكمومية لتفاعل الجاذبية على الطبيعة ، ولم تكن أي من القوى الفيزيائية مساوية في قوة الجاذبية.

من المفترض أن عصر بلانك استمر من 0 إلى 10 -43 ثانية ، وقد سمي بهذا الاسم لأن مدته لا يمكن قياسها إلا بوقت بلانك. بسبب درجات الحرارة القصوى والكثافة اللانهائية للمادة ، كانت حالة الكون خلال هذه الفترة الزمنية غير مستقرة للغاية. بعد ذلك ، كانت هناك فترات من التوسع والتبريد ، مما أدى إلى ظهور القوى الأساسية للفيزياء.

تقريبًا في الفترة من 10 -43 إلى 10 -36 ثانية ، حدثت عملية تصادم حالات درجات الحرارة الانتقالية في الكون. يُعتقد أنه في هذه المرحلة بدأت القوى الأساسية التي تحكم الكون الحالي بالانفصال عن بعضها البعض. كانت الخطوة الأولى في هذا الفصل ظهور قوى الجاذبية والتفاعلات النووية القوية والضعيفة والكهرومغناطيسية.

بين حوالي 10-36 و10-32 ثانية بعد الانفجار العظيم ، أصبحت درجة حرارة الكون منخفضة بدرجة كافية (1028 كلفن) مما أدى إلى فصل القوى الكهرومغناطيسية (القوة القوية) والقوة النووية الضعيفة (القوة الضعيفة).

سن التضخم

مع ظهور أولى القوى الأساسية في الكون ، بدأ عصر التضخم ، والذي استمر من 10 إلى 32 ثانية من زمن بلانك إلى نقطة زمنية غير معروفة. تشير معظم النماذج الكونية إلى أن الكون كان ممتلئًا بشكل موحد بالطاقة عالية الكثافة خلال هذه الفترة ، وأدت درجات الحرارة والضغوط المرتفعة بشكل لا يصدق إلى تمدده وتبريده بسرعة.

بدأ هذا في 10-37 ثانية ، عندما أعقب المرحلة الانتقالية التي تسببت في انفصال القوى تمددًا أسيًا للكون. خلال نفس الفترة الزمنية ، كان الكون في حالة تكوين الباريوجين ، عندما كانت درجة الحرارة عالية جدًا لدرجة أن الحركة العشوائية للجسيمات في الفضاء حدثت بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

في هذا الوقت ، تتشكل أزواج من الجسيمات - الجسيمات المضادة ويتم تدمير الاصطدام فورًا ، وهو ما يُعتقد أنه أدى إلى هيمنة المادة على المادة المضادة في الكون الحديث. بعد توقف التضخم ، يتكون الكون من بلازما كوارك-غلوون وجزيئات أولية أخرى. من تلك اللحظة فصاعدًا ، بدأ الكون يبرد ، وبدأت المادة تتشكل وتتحد.

عصر التبريد

مع انخفاض الكثافة ودرجة الحرارة داخل الكون ، بدأ يحدث انخفاض في الطاقة في كل جسيم. استمرت هذه الحالة الانتقالية حتى وصلت القوى الأساسية والجسيمات الأولية إلى شكلها الحالي. نظرًا لأن طاقة الجسيمات قد انخفضت إلى القيم التي يمكن تحقيقها اليوم في إطار التجارب ، فإن الوجود الفعلي المحتمل لهذه الفترة الزمنية يسبب خلافًا أقل بكثير بين العلماء.

على سبيل المثال ، يعتقد العلماء أنه في غضون 10-11 ثانية بعد الانفجار العظيم ، انخفضت طاقة الجسيمات بشكل كبير. في حوالي 10 إلى 6 ثوانٍ ، بدأت الكواركات والجلوونات في تكوين الباريونات - البروتونات والنيوترونات. بدأت الكواركات في الهيمنة على الكواركات المضادة ، مما أدى بدوره إلى هيمنة الباريونات على الباريونات المضادة.

نظرًا لأن درجة الحرارة لم تعد مرتفعة بما يكفي لإنشاء أزواج جديدة من البروتون والبروتونات المضادة (أو أزواج نيوترون - مضاد للوترون) ، تبع ذلك تدمير هائل لهذه الجسيمات ، مما أدى إلى ما تبقى من 1/1010 فقط من البروتونات والنيوترونات الأصلية والكامل. اختفاء الجسيمات المضادة الخاصة بهم. حدثت عملية مماثلة بعد حوالي ثانية واحدة من الانفجار العظيم. فقط "الضحايا" هذه المرة كانوا الإلكترونات والبوزيترونات. بعد الإبادة الجماعية ، توقفت البروتونات والنيوترونات والإلكترونات المتبقية عن حركتها العشوائية ، وامتلأت كثافة الطاقة في الكون بالفوتونات ، وبدرجة أقل بالنيوترينوات.

خلال الدقائق الأولى من توسع الكون ، بدأت فترة التخليق النووي (تخليق العناصر الكيميائية). بفضل انخفاض درجة الحرارة إلى مليار كلفن وانخفاض كثافة الطاقة إلى ما يقرب من القيم المكافئة لكثافة الهواء ، بدأت النيوترونات والبروتونات في الاختلاط وتشكيل أول نظير مستقر للهيدروجين (الديوتيريوم) ، وكذلك الهيليوم ذرات. ومع ذلك ، بقيت معظم البروتونات في الكون كنواة غير متماسكة من ذرات الهيدروجين.

بعد حوالي 379000 سنة ، اندمجت الإلكترونات مع نوى الهيدروجين هذه لتكوين الذرات (مرة أخرى في الغالب الهيدروجين) ، بينما انفصل الإشعاع عن المادة واستمر في التوسع دون عوائق تقريبًا عبر الفضاء. يُطلق على هذا الإشعاع عادةً إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ، وهو أقدم مصدر للضوء في الكون.

مع التمدد ، فقد الإشعاع المتخلف تدريجيًا كثافته وطاقته وفي الوقت الحالي تبلغ درجة حرارته 2.7260 ± 0.0013 كلفن (-270.424 درجة مئوية) ، وكثافة الطاقة هي 0.25 فولت (أو 4.005 × 10-14 جول / م 3 ؛ 400 –500 فوتون / سم مكعب). يمتد CMB في جميع الاتجاهات وعلى مسافة حوالي 13.8 مليار سنة ضوئية ، ولكن تقدير انتشاره الفعلي يبعد حوالي 46 مليار سنة ضوئية عن مركز الكون.

عصر الهيكل (العصر الهرمي)

على مدى عدة مليارات من السنين التالية ، بدأت مناطق المادة الأكثر كثافة ، الموزعة بالتساوي تقريبًا في الكون ، في جذب بعضها البعض. نتيجة لذلك ، أصبحت أكثر كثافة ، وبدأت في تكوين سحب من الغاز والنجوم والمجرات وغيرها من الهياكل الفلكية التي يمكننا مراقبتها في الوقت الحاضر. هذه الفترة تسمى العصر الهرمي. في هذا الوقت ، بدأ الكون الذي نراه الآن في التبلور. بدأت المادة في الاندماج في هياكل ذات أحجام مختلفة - النجوم والكواكب والمجرات والعناقيد المجرية ، وكذلك عناقيد المجرات الفائقة التي تفصلها جسور بين المجرات تحتوي على عدد قليل من المجرات.

يمكن وصف تفاصيل هذه العملية وفقًا لفكرة كمية ونوع المادة الموزعة في الكون ، والتي يتم تقديمها في شكل مادة معتمة باردة ودافئة وساخنة ومادة باريونية. ومع ذلك ، فإن نموذج الانفجار الكوني القياسي الحديث هو نموذج Lambda-CDM ، والذي وفقًا له تتحرك جسيمات المادة المظلمة بشكل أبطأ من سرعة الضوء. تم اختياره لأنه يحل جميع التناقضات التي ظهرت في النماذج الكونية الأخرى.

وفقًا لهذا النموذج ، تمثل المادة المظلمة الباردة حوالي 23 بالمائة من كل المادة / الطاقة في الكون. تبلغ نسبة المادة الباريونية حوالي 4.6 بالمائة. يشير Lambda-CDM إلى ما يسمى بالثابت الكوني: نظرية اقترحها ألبرت أينشتاين والتي تميز خصائص الفراغ وتُظهر علاقة التوازن بين الكتلة والطاقة ككمية ثابتة ثابتة. في هذه الحالة ، ترتبط بالطاقة المظلمة ، والتي تعمل كمُسرِّع لتوسع الكون وتحافظ على البنى الكونية العملاقة موحدة إلى حد كبير.

تنبؤات بعيدة المدى حول مستقبل الكون

إن الفرضيات القائلة بأن تطور الكون له نقطة بداية تقود العلماء بشكل طبيعي إلى أسئلة حول نقطة النهاية المحتملة لهذه العملية. إذا بدأ الكون تاريخه من نقطة صغيرة ذات كثافة غير محدودة ، والتي بدأت فجأة في التوسع ، فهل هذا يعني أنه سيتوسع إلى أجل غير مسمى؟ أم ستنتهي قوتها التوسعية يومًا ما وتبدأ عملية الانكماش العكسي ، والنتيجة النهائية التي ستكون نفس نقطة الكثافة اللانهائية؟

كانت الإجابات على هذه الأسئلة هي الهدف الرئيسي لعلماء الكونيات منذ بداية الجدل حول النموذج الكوني الصحيح للكون. مع قبول نظرية الانفجار العظيم ، ولكن إلى حد كبير بسبب مراقبة الطاقة المظلمة في التسعينيات ، توصل العلماء إلى الاتفاق على السيناريوهين الأكثر احتمالية لتطور الكون.

تحت الأول ، الذي يسمى "الأزمة الكبيرة" ، سيصل الكون إلى أقصى حجم له ويبدأ في الانهيار. مثل هذا التطور للأحداث لن يكون ممكنًا إلا إذا أصبحت كثافة كتلة الكون أكبر من الكثافة الحرجة نفسها. بمعنى آخر ، إذا وصلت كثافة المادة إلى قيمة معينة أو أصبحت أعلى من هذه القيمة (1-3 × 10 -26 كجم من المادة لكل متر مكعب) ، سيبدأ الكون في الانكماش.

- في هذا الشكل

البديل هو سيناريو آخر يقول أنه إذا كانت كثافة الكون مساوية لقيمة الكثافة الحرجة أو أقل منها ، فإن تمدده سيتباطأ ، لكنه لن يتوقف تمامًا. تقترح هذه الفرضية ، المسماة "الموت الحراري للكون" ، أن التوسع سيستمر حتى يتوقف تكوين النجوم عن استهلاك الغاز بين النجوم داخل كل من المجرات المحيطة. أي أن نقل الطاقة والمادة من جسم إلى آخر سيتوقف تمامًا. ستحترق جميع النجوم الموجودة في هذه الحالة وتتحول إلى أقزام بيضاء ونجوم نيوترونية وثقوب سوداء.

تدريجيا ، سوف تصطدم الثقوب السوداء بالثقوب السوداء الأخرى ، مما يؤدي إلى تكوين المزيد والمزيد من الثقوب الكبيرة. سيقترب متوسط ​​درجة حرارة الكون من الصفر المطلق. سوف "تتبخر" الثقوب السوداء في النهاية بإطلاق إشعاع هوكينغ النهائي. في النهاية ، ستكون الإنتروبيا الديناميكية الحرارية في الكون في ذروتها. سيأتي الموت الحراري.

دفعت الملاحظات الحديثة التي تأخذ في الاعتبار وجود الطاقة المظلمة وتأثيرها على توسع الكون ، العلماء إلى استنتاج أنه بمرور الوقت ، سوف يمر المزيد والمزيد من الفضاء في الكون خارج أفق الحدث لدينا ويصبح غير مرئي لنا. النتيجة النهائية والمنطقية لهذا الأمر غير معروفة للعلماء بعد ، ولكن "الموت الحراري" قد يكون نقطة النهاية لمثل هذه الأحداث.

هناك فرضيات أخرى تتعلق بتوزيع الطاقة المظلمة ، أو بالأحرى أنواعها المحتملة (على سبيل المثال ، الطاقة الوهمية). ووفقًا لهم ، فإن العناقيد المجرية والنجوم والكواكب والذرات ونواة الذرات والمادة نفسها ستمزق نتيجة توسعها اللامتناهي. يسمى هذا السيناريو للتطور "الفجوة الكبيرة". سبب موت الكون وفقًا لهذا السيناريو هو التوسع نفسه.

تاريخ نظرية الانفجار العظيم

يعود أقدم ذكر للانفجار العظيم إلى بداية القرن العشرين ويرتبط برصدات الفضاء. في عام 1912 ، أجرى عالم الفلك الأمريكي ويستو سليفر سلسلة من الملاحظات للمجرات الحلزونية (التي بدت في البداية أنها سدم) وقاس انزياح دوبلر الأحمر. في جميع الحالات تقريبًا ، أظهرت الملاحظات أن المجرات الحلزونية تبتعد عن مجرتنا درب التبانة.

في عام 1922 ، استخلص عالم الرياضيات وعالم الكونيات الروسي البارز ألكسندر فريدمان ما يسمى بمعادلات فريدمان من معادلات أينشتاين للنسبية العامة. على الرغم من تقدم أينشتاين للنظرية لصالح الثابت الكوني ، أظهر عمل فريدمان أن الكون في حالة توسع.

في عام 1924 ، أظهرت قياسات إدوين هابل للمسافة إلى أقرب سديم حلزوني أن هذه الأنظمة ، في الواقع ، مجرات مختلفة حقًا. في الوقت نفسه ، بدأ هابل في تطوير سلسلة من مقاييس الطرح عن بعد باستخدام تلسكوب هوكر بطول 2.5 متر في مرصد جبل ويلسون. بحلول عام 1929 ، اكتشف هابل علاقة بين المسافة وسرعة تراجع المجرات ، والتي أصبحت فيما بعد قانون هابل.

في عام 1927 ، توصل عالم الرياضيات والفيزياء والكاهن الكاثوليكي البلجيكي جورج لوميتر بشكل مستقل إلى نفس النتائج التي أظهرتها معادلات فريدمان ، وكان أول من صاغ العلاقة بين مسافة وسرعة المجرات ، مقترحًا التقدير الأول لمعامل هذا صلة. يعتقد Lemaitre أنه في وقت ما في الماضي ، كانت كتلة الكون بأكملها مركزة في نقطة واحدة (ذرة).

تسببت هذه الاكتشافات والافتراضات في الكثير من الجدل بين علماء الفيزياء في العشرينات والثلاثينيات من القرن الماضي ، حيث اعتقد معظمهم أن الكون كان في حالة ثابتة. وفقًا للنموذج الذي تم إنشاؤه آنذاك ، يتم إنشاء مادة جديدة جنبًا إلى جنب مع التوسع اللانهائي للكون ، ويتم توزيعها بشكل موحد ومتساوٍ في الكثافة على طوله بالكامل. من بين العلماء الذين أيدوها ، بدت فكرة Big Bang أكثر لاهوتية منها علمية. تم انتقاد Lemaitre بسبب التحيز القائم على التحيز الديني.

تجدر الإشارة إلى أنه في نفس الوقت كانت هناك نظريات أخرى. على سبيل المثال ، نموذج Milne للكون والنموذج الدوري. كلاهما استند إلى افتراضات نظرية النسبية العامة لأينشتاين وحصل بعد ذلك على دعم العالم نفسه. وفقًا لهذه النماذج ، يوجد الكون في دفق لا نهاية له من الدورات المتكررة من التمدد والانهيار.

بعد الحرب العالمية الثانية ، كان هناك نقاش ساخن بين مؤيدي النموذج الثابت للكون (الذي وصفه في الواقع الفلكي والفيزيائي فريد هويل) وأنصار نظرية الانفجار العظيم ، التي اكتسبت شعبية سريعة بين المجتمع العلمي. ومن المفارقات أن هويل هو من صاغ عبارة "الانفجار الكبير" ، والتي أصبحت فيما بعد اسم النظرية الجديدة. حدث ذلك في مارس 1949 على إذاعة بي بي سي البريطانية.

في النهاية ، تحدث المزيد من البحث العلمي والمراقبة بشكل متزايد لصالح نظرية الانفجار العظيم وتساءل بشكل متزايد عن نموذج الكون الثابت. أدى اكتشاف وتأكيد الإشعاع CMB في عام 1965 إلى ترسيخ الانفجار العظيم باعتباره أفضل نظرية لأصل الكون وتطوره. من أواخر الستينيات وحتى التسعينيات ، أجرى علماء الفلك وعلماء الكون المزيد من الأبحاث حول الانفجار العظيم ووجدوا حلولًا للعديد من المشكلات النظرية التي تقف في طريق هذه النظرية.

من بين هذه الحلول ، على سبيل المثال ، عمل ستيفن هوكينج وغيره من علماء الفيزياء ، الذين أثبتوا أن التفرد كان الحالة الأولية التي لا يمكن إنكارها للنسبية العامة والنموذج الكوني للانفجار العظيم. في عام 1981 ، طور الفيزيائي آلان جوث نظرية تصف فترة من التوسع الكوني السريع (حقبة التضخم) والتي حلت العديد من الأسئلة والمشكلات النظرية التي لم تحل من قبل.

في التسعينيات ، كان هناك اهتمام متزايد بالطاقة المظلمة ، والتي كان يُنظر إليها على أنها مفتاح حل العديد من الأسئلة المعلقة في علم الكونيات. إلى جانب الرغبة في العثور على إجابة لسؤال لماذا يفقد الكون كتلته جنبًا إلى جنب مع الأم المظلمة (تم اقتراح الفرضية مرة أخرى في عام 1932 من قبل جان أورت) ، كان من الضروري أيضًا إيجاد تفسير لسبب بقاء الكون متسارع.

يرجع التقدم الإضافي في الدراسة إلى إنشاء تلسكوبات وأقمار صناعية ونماذج حاسوبية أكثر تقدمًا سمحت للفلكيين وعلماء الكونيات بالنظر إلى الكون وفهم عمره الحقيقي بشكل أفضل. إن تطوير التلسكوبات الفضائية ، مثل مستكشف الخلفية الكونية (أو COBE) ، وتلسكوب هابل الفضائي ، ومسبار ويلكينسون لتباين الموجات الدقيقة (WMAP) ، ومرصد بلانك الفضائي ، قد قدم أيضًا مساهمات لا تقدر بثمن في دراسة هذه القضية.

اليوم ، يمكن لعلماء الكونيات قياس معايير وخصائص مختلفة لنموذج الانفجار العظيم بدقة عالية إلى حد ما ، ناهيك عن حسابات أكثر دقة لعمر الكون من حولنا. لكن كل شيء بدأ بالملاحظة المعتادة للأجسام الفضائية الضخمة التي تقع على بعد عدة سنوات ضوئية منا وتستمر ببطء في الابتعاد عنا. وعلى الرغم من حقيقة أنه ليس لدينا أي فكرة عن الكيفية التي سينتهي بها كل هذا ، من أجل معرفة ، وفقًا للمعايير الكونية ، لن يستغرق الأمر الكثير من الوقت.

يتكون جسمنا وطعامنا وبيتنا وكوكبنا وكوننا من جزيئات صغيرة. ما هي هذه الجسيمات وكيف تحدث في الطبيعة؟ كيف تتفاعل وتتحد في الذرات والجزيئات والأجسام والكواكب والنجوم والمجرات ، وأخيرًا كيف تختفي من الوجود؟ هناك عدد غير قليل من الفرضيات لتشكيل كل شيء من حولنا ، من أصغر ذرة إلى أكبر المجرات ، ولكن تبرز من بينها ، والتي ربما تكون الأكثر أساسية. صحيح أنه يثير أسئلة أكثر من الإجابات ذات الأسس السليمة. إنها تتعلق بنظرية الانفجار العظيم.
أولاً ، بعض الحقائق المثيرة للاهتمام المتعلقة بهذه النظرية.
الأول.تم إنشاء نظرية الانفجار العظيم بواسطة كاهن.
على الرغم من حقيقة أن الدين المسيحي لا يزال متمسكًا بشرائع مثل إنشاء كل شيء في 7 أيام ، فقد طور قس كاثوليكي نظرية الانفجار العظيم. كان اسم الكاهن جورج لميتر. كان أول من أثار مسألة أصل بنية الكون واسعة النطاق المرصودة.
طرح مفهوم "الانفجار العظيم" ، ما يسمى بـ "الذرة البدائية" ، والتحول اللاحق لشظاياها إلى نجوم ومجرات. في عام 1927 ، نُشر مقال بقلم J.Lemaitre بعنوان "عالم متجانس من كتلة ثابتة ونصف قطر متزايد ، يشرح السرعات الشعاعية للسدم خارج المجرة".
ومن المثير للاهتمام أن أينشتاين ، الذي تعلم عن هذه النظرية ، قال ما يلي: "حساباتك صحيحة ، لكن معرفتك بالفيزياء رهيبة." على الرغم من ذلك ، واصل الكاهن الدفاع عن نظريته ، وفي عام 1933 ، استسلم أينشتاين ، مشيرًا علنًا إلى أن تفسير نظرية الانفجار العظيم كان من أكثر التفسيرات إقناعاً من بين كل ما سمعه على الإطلاق.
في الآونة الأخيرة ، تم العثور على مخطوطة أينشتاين عام 1931 ، والتي حدد فيها نظرية بديلة للانفجار العظيم لولادة الكون. تكاد تكون هذه النظرية مطابقة لتلك التي طورها ألفريد هويل بشكل مستقل في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي ، دون علمه بعمل أينشتاين. لم يكن آينشتاين في نظرية الانفجار العظيم راضيًا عن حالة المادة المفردة (المنفردة ، ذات الإصدار الفردي) قبل الانفجار ، لذلك فكر في الكون المتوسع بلا حدود. في ذلك ، ظهرت المادة من تلقاء نفسها من أجل الحفاظ على كثافتها ، مع استمرار التوسع اللانهائي للكون اللامتناهي. اعتقد أينشتاين أنه يمكن وصف هذه العملية باستخدام النظرية العامة للنسبية دون أي تعديلات ، ولكن في ملاحظاته شطب بعض الحسابات. وجد العالم خطأً في استدلاله وترك هذه النظرية ، التي لم يتم تأكيدها بعد من خلال المزيد من الملاحظات.
ثانيا.اقترح كاتب الخيال العلمي إدغار آلان بو شيئًا مشابهًا في عام 1848. بالطبع ، لم يكن فيزيائيًا ، لذلك لم يستطع إنشاء نظرية تدعمها الحسابات. نعم ، في ذلك الوقت لم يكن هناك جهاز رياضي كافٍ لإنشاء نظام لحساب مثل هذا النموذج. بدلاً من ذلك ، ابتكر العمل الفني Eureka ، الذي توقع اكتشاف "الثقوب السوداء" ويشرح مفارقة Olbers. العنوان الكامل للعمل: "يوريكا (تجربة حول الكون المادي والروحي)". اعتبر المؤلف نفسه هذا الكتاب "أعظم وحي سمعته البشرية على الإطلاق". (في العلم ، مفارقة أولبيرز هي حجة بسيطة تخبرنا أن ظلام سماء الليل يتعارض مع نظرية اللانهاية لكوننا. ومفارقة أولبيرس لها اسم ثانٍ - "مفارقة السماء المظلمة". وهذا يعني أنه عند أي زاوية رؤية من خط رؤية الأرض ستنتهي فور وصولها إلى النجم ، على غرار الطريقة التي نجد أنفسنا بها محاطين بـ "جدار" من الأشجار البعيدة في غابة كثيفة للغاية. تعتبر مفارقة أولبيرز تأكيدًا غير مباشر لنموذج الانفجار العظيم لكون غير ثابت). بالإضافة إلى ذلك ، تحدث إي بو في "يوريكا" عن "الجسيم البدائي" ، "فريد تمامًا ، فردي." تم انتقاد القصيدة نفسها حتى النهاية ، وتم الاعتراف بها على أنها غير ناجحة من وجهة نظر فنية. ومع ذلك ، لا يزال العلماء لا يفهمون كيف تمكن إي بو من المضي قدمًا في العلم كثيرًا.
ثالث.تم إنشاء اسم النظرية بالصدفة.
كان مؤلف الاسم ، عالم الفلك الإنجليزي السير ألفريد هويل ، معارضًا لهذه النظرية ، وكان يؤمن باستقرار وجود الكون وكان أول من استخدم اسم نظرية الانفجار العظيم. في حديثه في الراديو عام 1949 ، انتقد النظرية التي لم يكن لها اسم قصير وواسع. من أجل "التقليل من شأن" نظرية الانفجار العظيم ، صاغ المصطلح. ومع ذلك ، فإن "Big Bang" هو الآن الاسم الرسمي والمقبول عمومًا لنظرية أصل الكون.
تم تطوير نظرية الانفجار العظيم بواسطة العالمين أ. فريدمان ود. جامو في منتصف الستينيات من القرن الماضي ، بناءً على نظرية النسبية العامة لأينشتاين. وفقًا لافتراضاتهم ، كان كوننا يومًا ما جلطة متناهية الصغر ، شديدة الكثافة ، وساخنة إلى درجات حرارة عالية جدًا (تصل إلى مليارات الدرجات). انفجر هذا التكوين غير المستقر فجأة. وفقًا للحسابات النظرية ، بدأ تكوين الكون منذ 13.5 مليار سنة في حجم صغير جدًا من الكثافة الهائلة ودرجة الحرارة. نتيجة لذلك ، بدأ الكون في التوسع بسرعة.
فترة الانفجار في علوم الفضاء تسمى التفرد الكوني. في لحظة الانفجار ، تناثرت جزيئات المادة في اتجاهات مختلفة بسرعة هائلة. سميت اللحظة التالية بعد الانفجار ، عندما بدأ الكون الشاب في التوسع ، بالانفجار العظيم.
علاوة على ذلك ، وفقًا للنظرية ، تكشفت الأحداث على النحو التالي. كانت الجسيمات المتوهجة المنتشرة في جميع الاتجاهات ذات درجة حرارة عالية جدًا ولا يمكن أن تتحد في الذرات. بدأت هذه العملية بعد ذلك بكثير ، بعد مليون سنة ، عندما برد الكون المشكل حديثًا إلى درجة حرارة حوالي 40.000 درجة مئوية ، وكان أول عنصر كيميائي يتكون من الهيدروجين والهيليوم. عندما برد الكون ، تشكلت عناصر كيميائية أخرى أثقل. ودعماً لذلك ، يستشهد مؤيدو النظرية بالحقيقة المميزة المتمثلة في أن عملية تكوين العناصر والذرات هذه مستمرة في الوقت الحاضر ، في أعماق كل نجم ، بما في ذلك شمسنا. لا تزال درجة حرارة نوى النجوم عالية جدًا. عندما بردت الجسيمات ، شكلت سحبا من الغاز والغبار. اصطدموا معًا ، وشكلوا كلاً واحدًا.
القوى الرئيسية التي تؤثر على هذا التوحيد هي قوى الجاذبية. وبفضل عملية جذب الأجسام الصغيرة إلى الأجسام الأكبر تشكلت الكواكب والنجوم والمجرات. يحدث توسع الكون الآن ، لأن العلماء حتى الآن يقولون إن أقرب المجرات تتوسع وتبتعد عنا.
بعد ذلك بكثير (منذ 5 مليارات سنة) ، مرة أخرى وفقًا لنظرية العلماء ، نتيجة لانضغاط سحب الغبار والغاز ، تم تشكيل نظامنا الشمسي. أدى سماكة السديم إلى تكوين الشمس ، وتراكم أصغر من الغبار والغازات المكونة للكواكب ، بما في ذلك كوكب الأرض. احتفظ مجال جاذبية قوي بهذه الكواكب الناشئة ، مما أجبرها على الدوران حول الشمس ، والتي تتكاثف باستمرار ، مما يعني أن ضغطًا قويًا نشأ داخل النجم المتكون ، والذي وجد مخرجًا في النهاية ، حيث تحول إلى طاقة حرارية ، وبالتالي إلى الشمس. التي يمكننا مشاهدتها اليوم.
مع تبريد كوكب الأرض ، ذابت صخوره أيضًا ، والتي شكلت بعد التصلب قشرة الأرض الأولية.

تسربت الغازات المنبعثة من أحشاء الأرض أثناء التبريد إلى الفضاء ، ولكن بسبب قوة الجاذبية الأرضية ، شكلت الغازات الأثقل الغلاف الجوي ، أي الهواء الذي يسمح لنا بالتنفس. لذلك ، لما يقرب من 4.5 مليار سنة ، تم تهيئة الظروف لظهور الحياة على كوكبنا.
وفقًا للبيانات الحالية ، يبلغ عمر كوننا حوالي 13.8 مليار سنة. حجم الجزء المرئي من الكون هو 13.7 مليار سنة ضوئية. متوسط ​​كثافة المادة المكونة لها هو 10-29 جم / سم 3. الوزن - أكثر من 1050 طن.
ومع ذلك ، لم يتفق جميع العلماء مع نظرية الانفجار العظيم ، حيث لم يتلقوا إجابات على العديد من الأسئلة. بادئ ذي بدء ، كيف يمكن أن يكون هناك انفجار كبير يتعارض مع القانون الأساسي للطبيعة - قانون الحفاظ على الطاقة؟ وأيضًا مع درجة حرارة لا يمكن تصورها ، على عكس قوانين الديناميكا الحرارية؟
وفقًا لـ D. Talantsev ، "يتعارض مفهوم وجود الفوضى الكاملة والانفجار اللاحق مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، والذي وفقًا له تميل جميع العمليات التلقائية الطبيعية إلى زيادة الانتروبيا (أي الفوضى والفوضى) للنظام.
التطور باعتباره تعقيدًا ذاتيًا عفويًا للأنظمة الطبيعية محظور تمامًا وبشكل مطلق بموجب القانون الثاني للديناميكا الحرارية. يخبرنا هذا القانون أنه بسبب الفوضى ، لا يمكن للنظام ، تحت أي ظرف من الظروف ، أن ينشأ من تلقاء نفسه. المضاعفات العفوية لأي نظام طبيعي أمر مستحيل. على سبيل المثال ، لا يمكن لـ "الحساء البدائي" ، تحت أي ظرف من الظروف ، ولا لأي تريليونات ومليارات السنين أن تؤدي إلى أجسام بروتينية أكثر تنظيماً ، والتي بدورها لا يمكن ، تحت أي ظرف من الظروف ، "التطور" إلى مثل هذا هيكل منظم للغاية. ، كرجل.
وبالتالي ، فإن وجهة النظر الحديثة هذه "المقبولة عمومًا" حول أصل الكون خاطئة تمامًا ، لأنها تتعارض مع أحد القوانين العلمية الأساسية الراسخة تجريبياً - القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
ومع ذلك ، فإن نظرية الانفجار العظيم ، التي يدعمها العديد من العلماء (أ. دعما لنظريتهم ، يستشهدون بالحقائق التالية. لذلك في عام 1929 ، اكتشف عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل ما يسمى بالانزياح الأحمر ، أو بعبارة أخرى ، لاحظ أن ضوء المجرات البعيدة أكثر احمرارًا إلى حد ما مما كان متوقعًا ، أي يتم تحويل إشعاعها إلى الجانب الأحمر من الطيف.
حتى قبل ذلك ، وجد أنه عندما يتحرك جسم معين بعيدًا عنا ، فإن إشعاعه ينتقل إلى الجانب الأحمر من الطيف (الانزياح الأحمر) ، وعندما يقترب منا ، على العكس من ذلك ، يتحول إشعاعه إلى اللون البنفسجي. جانب الطيف (التحول البنفسجي). وهكذا ، فإن الانزياح الأحمر الذي اكتشفه هابل يشهد لصالح حقيقة أن المجرات تبتعد عنا وعن بعضها البعض بسرعات كبيرة ، أي أن الكون يتوسع حاليًا وبشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. أي أن الموضع النسبي للأجسام الفضائية لا يتغير ، بل تتغير المسافات بينها فقط. مثلما لا يتغير ترتيب النقاط على سطح البالون ، لكن المسافات بينهما تتغير عندما يتم نفخه.
ولكن إذا كان الكون يتمدد ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو بالضرورة: ما هي القوى التي تنقل السرعة الأولية للمجرات المتراجعة وتوفر الطاقة اللازمة. يشير العلم الحديث إلى أن الانفجار العظيم كان نقطة البداية وسبب التوسع الحالي للكون.
تأكيد آخر غير مباشر لفرضية الانفجار العظيم هو إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الذي تم اكتشافه في عام 1965 (من lat. relictum - بقايا) من الكون. هذا هو الإشعاع ، الذي وصلت بقاياه إلينا من ذلك الوقت البعيد ، عندما لم تكن هناك نجوم أو كواكب بعد ، وتم تمثيل مادة الكون ببلازما متجانسة ، لها درجة حرارة هائلة (حوالي 4000 درجة) ، محاطة في مساحة صغيرة نصف قطرها 15 مليون سنة ضوئية.
يشير معارضو النظرية إلى أن المؤلفين في دراساتهم لا يصفون سوى كسور الثواني التي يُفترض فيها ظهور الإلكترونات والكواركات والنيوترونات والبروتونات في الكون. ثم دقائق - عندما نشأت نوى الهيدروجين ، الهيليوم ؛ آلاف السنين ومليارات السنين - عندما نشأت الذرات والأجسام والنجوم والمجرات والكواكب وما إلى ذلك ، دون أن تشرح على أساس ما توصلوا إليه من هذه الاستنتاجات. ناهيك عن الأسئلة ، لماذا وكيف حدث كل هذا؟ على حد تعبير ب. راسل: "تبدو العديد من المفاهيم عميقة فقط لأنها غير واضحة ومربكة. وكلما أدى مفهوم الانفجار العظيم إلى طريق مسدود ، يتعين على المرء أن يقدم فيه ، بدون دليل ، كيانًا "مذهلاً" جديدًا ، مثل التضخم الكوني الذي لا يمكن تفسيره في المرحلة المبكرة من الانفجار العظيم ، والذي يتم خلاله ، في خلال جزء صغير من الثانية ، توسع الكون فجأة وبسرعة لا يمكن تفسيرها بعدة أوامر من حيث الحجم ، واستمر في التوسع حتى يومنا هذا ، ولسبب ما مع التسارع.
هناك الكثير من الأسئلة التي أود الحصول على إجابات لها. يعمل علماء الفلك والفيزياء المعاصرون على البحث عن إجابات. ما الذي أدى إلى تكوين الكون المرئي حاليًا ، إلى بداية الانفجار؟ لماذا الفضاء ثلاثي الأبعاد والزمان واحد؟ كيف يمكن للأجسام الثابتة - النجوم والمجرات - أن تظهر في الكون المتوسع بسرعة؟ ماذا حدث قبل الانفجار العظيم؟ لماذا يمتلك الكون بنية خلوية من عناقيد فائقة ومجموعات من المجرات؟ ولماذا يتمدد طوال الوقت بطريقة مختلفة تمامًا عما ينبغي بعد الانفجار؟ بعد كل شيء ، ليست النجوم وحتى المجرات الفردية هي التي تتشتت ، ولكن فقط مجموعات المجرات. بينما النجوم والمجرات ، على العكس من ذلك ، مرتبطة بطريقة ما ببعضها البعض وتشكل هياكل مستقرة؟ علاوة على ذلك ، فإن عناقيد المجرات ، في أي اتجاه تنظرون ، تنتشر بنفس السرعة تقريبًا؟ ولا تبطئ بل تسارع؟ والعديد والعديد من الأسئلة الأخرى التي لا تقدم هذه النظرية إجابات عليها.
لاحظ أحد أبرز علماء الفيزياء في عصرنا ، ستيفن هوكينج: "في حين أن معظم العلماء مشغولون جدًا في تطوير نظريات جديدة تصف ماهية الكون ، إلا أنه ليس لديهم الوقت ليسألوا أنفسهم عن سبب وجوده. من ناحية أخرى ، لا يستطيع الفلاسفة ، الذين تتمثل مهمتهم في التساؤل عن السبب ، في مواكبة تطور النظريات العلمية. لكن إذا اكتشفنا نظرية كاملة ، فمع مرور الوقت ستصبح مبادئها الأساسية مفهومة للجميع ، وليس فقط لعدد قليل من المتخصصين. وبعد ذلك ، سنكون جميعًا ، الفلاسفة والعلماء والأشخاص العاديين فقط ، قادرين على المشاركة في المناقشة حول سبب وجودنا ووجود الكون. وإذا تم العثور على إجابة لمثل هذا السؤال ، فسيكون ذلك انتصارًا كاملاً للعقل البشري ، لأننا حينئذٍ سوف نفهم خطة الله.
إليكم ما قاله علماء الفيزياء المشهورون عن الأصل الإلهي للكون وكل ما هو موجود على الأرض.
إسحاق نيوتن (1643-1727)- عالم فيزياء ، رياضيات ، فلك إنجليزي. مؤسس النظرية الكلاسيكية للفيزياء: "لا يمكن تفسير الترتيب الرائع للكون والانسجام فيه إلا من خلال حقيقة أن الكون قد تم إنشاؤه وفقًا لخطة الكائن العليم والقدير. هذه هي كلمتي الأولى والأخيرة ".
ألبرت أينشتاين (1879-1955)- قدم مؤلف النظرية النسبية الخاصة والعامة مفهوم الفوتون ، واكتشف قوانين التأثير الكهروضوئي ، وعمل على مشاكل علم الكونيات ونظرية المجال الموحد. وفقًا للعديد من علماء الفيزياء البارزين ، فإن أينشتاين هو الشخصية الأكثر أهمية في تاريخ الفيزياء. قال الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1921: "يتكون ديني من شعور متواضع بالإعجاب بالعقلانية اللامحدودة ، ويتجلى في أصغر تفاصيل تلك الصورة للعالم ، والتي لا يمكننا استيعابها ومعرفتها بأذهاننا إلا جزئيًا" . هذه الثقة العاطفية العميقة في أعلى تناغم منطقي لبنية الكون هي فكرتي عن الله.
آرثر كومبتون (1892-1962)عالم فيزياء أمريكي ، حائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1927: "بالنسبة لي ، يبدأ الإيمان بمعرفة أن العقل الأسمى خلق الكون والإنسان. ليس من الصعب بالنسبة لي تصديق ذلك ، لأن حقيقة وجود خطة ، وبالتالي السبب ، لا يمكن دحضها. النظام في الكون ، الذي يتكشف أمام أعيننا ، يشهد بحد ذاته على حقيقة العبارة الأعظم والسامية: "في البدء - الله".
وها هي كلمات عالم آخر في مجال فيزياء الصواريخ د. ويرنر فون براون:"مثل هذا الخلق المهيب المنظم والمتوازن بدقة مثل الكون لا يمكن إلا أن يكون تجسيدًا للخطة الإلهية."
هناك وجهة نظر شائعة جدًا هي أن وجود الله لا يمكن إثباته بالطرق المنطقية المنطقية ، وأن وجوده لا يمكن أن يؤخذ إلا على أساس الإيمان كبديهية. "طوبى لمن يؤمن" - هناك مثل هذا التعبير. إذا كنت تريد - صدق ، إذا أردت - لا تصدق - فهذه مسألة شخصية للجميع. بالنسبة للعلم ، غالبًا ما يُعتقد أن عمله هو دراسة عالمنا المادي ، ودراسته بأساليب تجريبية عقلانية ، وبما أن الله ليس ماديًا ، فلا علاقة للعلم به - دعنا ، إذا جاز التعبير ، الدين "يشتغل" فيه. في الواقع ، هذا مجرد خطأ - إنه العلم الذي يزودنا بالدليل الأكثر إقناعًا على وجود الله - خالق العالم المادي بأكمله من حولنا. طالما يحاول العلماء شرح أي عمليات في الطبيعة من المواقف المادية فقط ، فلن يتمكنوا من إيجاد حلول مشابهة تقريبًا للحقيقة على الأقل.
دعما لكل ما قيل ، إليكم الكلمات خالق من كتاب "الرؤيا لأهل العصر الجديد".
عشرون إن محاولة دراسة سبب الانفجار العظيم توضح فقط سوء فهمك الكامل لطبيعة الفضاء غير المصنوع ، أو بالأحرى عدم رغبة أهل العلم في النظر إلى هذا العالم على أنه عالم مخلوق على شبه الإلهي. مساحة! يجب أن أقول إن نموذج أو نظرية الانفجار العظيم لا علاقة لها بالطبيعة الحقيقية لأصل العوالم! "
(رسالة 14/05/10 "كمال الروح").
"25. إذا أخبرتك متى وتحت أي ظروف حدثت عملية إضفاء الطابع المادي لك وللكوكب ، فلن تنهار نظريتك الكاملة للانفجار العظيم فحسب ، بل ستتحول أيضًا إلى محاولة فارغة من قبل شخص مادي لشرح الأصل الإلهي للحياة ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا في الكون! "
(رسالة 09.10.10 "لغز أصل الحياة").
"أربعة. هذه العملية الطبيعية لتحسين الذات لا تحتوي فقط على قانون التشابه الكسوري ، ولكن أيضًا كل شرائع الأبدية ، لأنه إذا لم تكن هناك حركة للأمام ، فلا يوجد عقل إبداعي عظيم ، ثم قانون الأعداد العشوائية (الفكرة) من الحوادث) حيز التنفيذ ، وفكرة الحوادث العظيمة تسمى Theory The Big Bang ، والتي ترفض وترفض إلى الأبد وجود ORDER ، ووجود العقل الكوني الأعلى ، وعلاوة على ذلك ، ترفض الأمل العظيم من الناس ليكونوا كاملين ، والأهم من ذلك ، يرفضون معنى الإنسان كواقع موضوعي!
(رسالة 19/12/13 "الأمل يتحول إلى الداخل").

أدت فكرة تطور الكون بشكل طبيعي إلى صياغة مشكلة بداية تطور (ولادة) الكون وتطوره.

النهاية (الموت). يوجد حاليًا العديد من النماذج الكونية التي تشرح جوانب معينة من أصل المادة في الكون ، لكنها لا تشرح أسباب وعملية ولادة الكون نفسه. من بين مجمل النظريات الكونية الحديثة ، فقط نظرية جامو للانفجار العظيم كانت قادرة على شرح جميع الحقائق المتعلقة بهذه المشكلة بشكل مرضٍ حتى الآن. ظلت السمات الرئيسية لنموذج الانفجار العظيم باقية حتى يومنا هذا ، على الرغم من تكملتها لاحقًا بنظرية التضخم ، أو نظرية الكون المتوسع ، التي طورها العلماء الأمريكيون أ. الفيزيائي أ. ليندا.

في عام 1948 ، اقترح الفيزيائي الأمريكي البارز من أصل روسي جي.جامو أن الكون المادي قد تشكل نتيجة انفجار هائل حدث قبل حوالي 15 مليار سنة. ثم تم تركيز كل المادة وكل طاقات الكون في جلطة واحدة فائقة الكثافة. إذا كنت تؤمن بالحسابات الرياضية ، فعند بداية التمدد ، كان نصف قطر الكون يساوي الصفر تمامًا ، وكثافته تساوي اللانهاية. هذه الحالة الأولية تسمى التفرد -حجم النقطة مع كثافة لانهائية. لا تعمل قوانين الفيزياء المعروفة في حالة التفرد. في هذه الحالة ، تفقد مفاهيم المكان والزمان معناها ، لذلك لا معنى للسؤال عن مكان هذه النقطة. كذلك ، لا يستطيع العلم الحديث أن يقول أي شيء عن أسباب ظهور مثل هذه الحالة.

ومع ذلك ، وفقًا لمبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، لا يمكن سحب المادة إلى نقطة واحدة ، لذلك يُعتقد أن الكون في حالته الأولية كان له كثافة وحجم معينان. وفقًا لبعض التقديرات ، إذا تم ضغط المادة الكاملة للكون المرئي ، والتي تقدر بنحو 10 61 جم ، إلى كثافة 10 94 جم / سم 3 ، فسيشغل حجمًا من حوالي 10 إلى 33 سم 3. سيكون من المستحيل رؤيته في أي مجهر إلكتروني. لفترة طويلة ، لم يكن من الممكن قول شيء عن أسباب الانفجار العظيم وانتقال الكون إلى التوسع. لكن اليوم هناك بعض الفرضيات التي تحاول تفسير هذه العمليات. إنها تشكل أساس النموذج التضخمي لتطور الكون.

"بداية" الكون

الفكرة الرئيسية لمفهوم الانفجار العظيم هي أن الكون في مراحله الأولى كانت له حالة غير مستقرة تشبه الفراغ مع كثافة طاقة عالية. نشأت هذه الطاقة من الإشعاع الكمومي ، أي كأنه من لا شيء. الحقيقة هي أنه في الفراغ المادي لا يوجد شيء ثابت

الجسيمات والحقول والأمواج ، لكن هذا ليس فراغًا هامدًا. في الفراغ ، هناك جسيمات افتراضية تولد ، ولها وجود عابر وتختفي على الفور. لذلك ، فإن الفراغ "يغلي" بجسيمات افتراضية ويكون مشبعًا بتفاعلات معقدة فيما بينها. علاوة على ذلك ، فإن الطاقة الموجودة في الفراغ توجد ، كما كانت ، في طوابقها المختلفة ، أي توجد ظاهرة اختلافات في مستويات طاقة الفراغ.

بينما يكون الفراغ في حالة توازن ، لا يوجد سوى جسيمات افتراضية (شبحية) بداخله ، والتي تستعير الطاقة من الفراغ لفترة قصيرة من الزمن لتولد ، وتعود بسرعة الطاقة المقترضة لتختفي. عندما ، لسبب ما ، كان الفراغ في نقطة البداية (التفرد) متحمسًا وترك حالة التوازن ، ثم بدأت الجسيمات الافتراضية في التقاط الطاقة دون ارتداد وتحولت إلى جسيمات حقيقية. في النهاية ، في نقطة معينة في الفضاء ، تشكل عدد كبير من الجسيمات الحقيقية ، جنبًا إلى جنب مع الطاقة المرتبطة بها. عندما انهار الفراغ المثير ، تم إطلاق طاقة إشعاعية هائلة ، وضغطت القوة العظمى الجسيمات إلى مادة فائقة الكثافة. تشير الظروف القاسية لـ "البداية" ، عندما تم تشويه الزمكان ، إلى أن الفراغ كان أيضًا في حالة خاصة ، تسمى الفراغ "الزائف". تتميز بطاقة ذات كثافة عالية للغاية ، والتي تتوافق مع كثافة عالية للغاية من المادة. في هذه الحالة من المادة ، يمكن أن تنشأ ضغوط قوية ، ضغوط سلبية ، بما يعادل تنافر الجاذبية بهذا الحجم الذي تسبب في التوسع غير المقيد والسريع للكون - الانفجار العظيم. كان هذا هو الدافع الأول ، "بداية" عالمنا.

من هذه اللحظة ، يبدأ التوسع السريع للكون ، وينشأ الزمان والمكان. في هذا الوقت ، هناك تضخم غير مقيد لـ "فقاعات الفضاء" ، أجنة واحد أو عدة أكوان ، والتي قد تختلف عن بعضها البعض في ثوابتهم وقوانينهم الأساسية. أصبح أحدهم جنين مجرة ​​Metagalaxy الخاصة بنا.

وفقًا لتقديرات مختلفة ، فإن فترة "التضخم" ، التي تسير بشكل أسي ، تستغرق فترة زمنية قصيرة لا يمكن تصورها - تصل إلى 10 - 33 ثانية بعد "البداية". يدعي فترة التضخم.خلال هذا الوقت ، زاد حجم الكون بمقدار 1050 مرة ، من جزء من المليار من حجم البروتون إلى حجم علبة الثقاب.

بحلول نهاية مرحلة التضخم ، كان الكون فارغًا وباردًا ، ولكن عندما جف التضخم ، أصبح الكون فجأة "ساخنًا" للغاية. هذا الانفجار من الحرارة الذي أضاء الكون يرجع إلى الاحتياطيات الهائلة من الطاقة الموجودة في الفراغ "الزائف". حالة الفراغ هذه غير مستقرة للغاية وتميل إلى الاضمحلال. متي

ينتهي الاضمحلال ، ويختفي التنافر ، وكذلك التضخم. والطاقة ، المقيدة في شكل العديد من الجسيمات الحقيقية ، تم إطلاقها في شكل إشعاع ، مما أدى على الفور إلى تسخين الكون إلى 10 27 ك. حية.

التطور المبكر للكون

مباشرة بعد الانفجار العظيم ، كان الكون عبارة عن بلازما من الجسيمات الأولية من جميع الأنواع والجسيمات المضادة لها في حالة توازن ديناميكي حراري عند درجة حرارة 10 27 كلفن ، والتي تحولت بحرية إلى بعضها البعض. توجد فقط تفاعلات الجاذبية والتفاعلات الكبيرة (العظمى) في هذه المجموعة. ثم بدأ الكون في التوسع ، وفي نفس الوقت انخفضت كثافته ودرجة حرارته. حدث التطور الإضافي للكون على مراحل وكان مصحوبًا ، من ناحية ، بالتمايز ، ومن ناحية أخرى ، تعقيد هياكله. مراحل تطور الكون تختلف في خصائص تفاعل الجسيمات الأولية وتسمى العصور.استغرقت التغييرات الأكثر أهمية أقل من ثلاث دقائق.

عصر الهادروناستمر من 10 إلى 7 ثوانٍ. في هذه المرحلة ، تنخفض درجة الحرارة إلى 10 13 كلفن في نفس الوقت ، تظهر جميع التفاعلات الأساسية الأربعة ، ويتوقف الوجود الحر للكواركات ، وتندمج في الهادرونات ، وأهمها البروتونات والنيوترونات. كان الحدث الأكثر أهمية هو كسر التناظر العالمي الذي حدث في اللحظات الأولى من وجود كوننا. تبين أن عدد الجسيمات أكبر قليلاً من عدد الجسيمات المضادة. لا تزال أسباب هذا التباين غير معروفة. في مجموعة شبيهة بالبلازما ، مقابل كل مليار زوج من الجسيمات والجسيمات المضادة ، تبين أن جسيم واحد أكثر ، يفتقر إلى زوج للإبادة. حدد هذا المظهر الإضافي للكون المادي مع المجرات والنجوم والكواكب والكائنات الذكية على بعضها.

عصر ليبتوناستمرت حتى 1 ثانية بعد البداية. انخفضت درجة حرارة الكون إلى 10 10 كلفن ، وكانت عناصره الرئيسية هي اللبتونات ، التي شاركت في التحولات المتبادلة للبروتونات والنيوترونات. في نهاية هذا العصر ، أصبحت المادة شفافة للنيوترينوات ؛ توقفت عن التفاعل مع المادة ومنذ ذلك الحين نجت حتى يومنا هذا.

عصر الإشعاع (عصر الفوتون)استمرت 1 مليون سنة. خلال هذا الوقت ، انخفضت درجة حرارة الكون من 10 مليار كلفن إلى 3000 كلفن خلال هذه المرحلة ، حدثت عمليات التخليق النووي الأولية ، وهي الأهم للتطور الإضافي للكون - مزيج من البروتونات والنيوترونات (هناك). كانت أقل بحوالي 8 مرات

أقل من البروتونات) في النوى الذرية. بنهاية هذه العملية ، كانت مادة الكون تتكون من 75٪ بروتونات (نوى هيدروجين) ، وحوالي 25٪ كانت نوى هيليوم ، وسقطت مئات المئات من نسبة مئوية على الديوتيريوم والليثيوم وعناصر ضوئية أخرى ، وبعد ذلك أصبح الكون شفافًا بالنسبة له. الفوتونات ، حيث انفصل الإشعاع عن المادة وشكل ما يسمى في عصرنا بالإشعاع المتبقي.

بعد ذلك ، لما يقرب من 500 ألف عام ، لم تحدث أي تغييرات نوعية - فقد تم تبريد الكون وتمدده ببطء. الكون ، بينما بقي متجانسًا ، أصبح مخلخلًا بشكل متزايد. عندما تبرد إلى 3000 كلفن ، يمكن أن تلتقط نوى ذرات الهيدروجين والهيليوم بالفعل الإلكترونات الحرة وتتحول إلى ذرات هيدروجين وهليوم متعادلة. نتيجة لذلك ، تشكل الكون المتجانس ، والذي كان عبارة عن مزيج من ثلاث مواد غير متفاعلة تقريبًا: مادة الباريون (الهيدروجين والهيليوم ونظائرهما) ، واللبتونات (النيوترينوات ومضادات النيترينوهات) والإشعاع (الفوتونات). بحلول هذا الوقت لم تكن هناك درجات حرارة عالية وضغوط عالية. يبدو أن الكون على المدى الطويل كان ينتظر المزيد من التوسع والتبريد ، وتشكيل "صحراء ليبتون" - شيء مثل الموت الحراري. ولكن هذا لم يحدث؛ على العكس من ذلك ، كانت هناك قفزة خلقت الكون البنيوي الحديث ، والذي ، وفقًا للتقديرات الحديثة ، استغرق من 1 إلى 3 مليارات سنة.

حتى العلماء المعاصرون لا يستطيعون تحديد ما كان في الكون بالضبط قبل الانفجار العظيم. هناك العديد من الفرضيات التي ترفع حجاب السرية عن واحدة من أكثر قضايا الكون تعقيدًا.

أصل العالم المادي

قبل القرن العشرين ، كان هناك اثنان فقط ، يعتقد المؤمنون الدينيون أن العالم خلقه الله. على العكس من ذلك ، رفض العلماء الاعتراف بالكون من صنع الإنسان. كان الفيزيائيون وعلماء الفلك مؤيدين لفكرة أن الكون كان موجودًا دائمًا ، وأن العالم كان ثابتًا وسيظل كل شيء كما كان منذ مليارات السنين.

ومع ذلك ، أدى التقدم العلمي المتسارع في مطلع القرن إلى حقيقة أن الباحثين لديهم الفرصة لدراسة مساحات خارج كوكب الأرض. كان بعضهم أول من حاول الإجابة على سؤال عما كان موجودًا في الكون قبل الانفجار العظيم.

بحث هابل

دمر القرن العشرين العديد من نظريات العصور الماضية. ظهرت فرضيات جديدة في المكان الذي تم إخلاؤه ، تشرح أسرارًا غير مفهومة حتى الآن. بدأ كل شيء بحقيقة أن العلماء أسسوا حقيقة توسع الكون. من صنع إدوين هابل. اكتشف أن المجرات البعيدة تختلف في ضوءها عن تلك المجموعات الكونية التي كانت أقرب إلى الأرض. شكل اكتشاف هذا الانتظام أساس قانون التوسع لإدوين هابل.

تمت دراسة الانفجار العظيم وأصل الكون عندما أصبح من الواضح أن جميع المجرات "تهرب" من الراصد ، بغض النظر عن مكان وجوده. كيف يمكن تفسير ذلك؟ نظرًا لأن المجرات تتحرك ، فهذا يعني أن نوعًا من الطاقة يدفعها إلى الأمام. بالإضافة إلى ذلك ، حسب الفيزيائيون أن كل العوالم كانت ذات مرة في نفس النقطة. بسبب نوع من الدفع ، بدأوا في التحرك في جميع الاتجاهات بسرعة لا يمكن تصورها.

هذه الظاهرة تسمى الانفجار العظيم. وتم شرح أصل الكون بدقة بمساعدة النظرية حول هذا الحدث الطويل الأمد. متى حدث ذلك؟ لقد حدد الفيزيائيون سرعة حركة المجرات واشتقوا معادلة حسبوا من خلالها وقت حدوث "الصدمة" الأولية. لا أحد يستطيع تحديد الأرقام الدقيقة ، ولكن تقريبًا حدثت هذه الظاهرة منذ حوالي 15 مليار سنة.

ظهور نظرية الانفجار العظيم

حقيقة أن جميع المجرات هي مصادر للضوء تعني أن كمية هائلة من الطاقة قد تم إطلاقها خلال الانفجار العظيم. كانت هي التي أدت إلى زيادة السطوع الذي تفقده العوالم في سياق المسافة التي تفصل بينها وبين بؤرة ما حدث. تم إثبات نظرية الانفجار العظيم لأول مرة من قبل علماء الفلك الأمريكيين روبرت ويلسون وأرنو بينزياس. اكتشفوا الخلفية الكهرومغناطيسية الكونية الميكروية التي كانت درجة حرارتها ثلاث درجات كلفن (أي -270 درجة مئوية). دعمت هذه النتيجة فكرة أن الكون كان شديد الحرارة في البداية.

أجابت نظرية الانفجار العظيم على العديد من الأسئلة المطروحة في القرن التاسع عشر. ومع ذلك ، هناك الآن أخرى جديدة. على سبيل المثال ، ما الذي كان موجودًا في الكون قبل الانفجار العظيم؟ لماذا هي متجانسة للغاية ، بينما مع مثل هذا الإطلاق الضخم للطاقة ، يجب أن تنتشر المادة بشكل غير متساو في جميع الاتجاهات؟ دعا اكتشافات ويلسون وأرنو إلى التشكيك في الهندسة الإقليدية الكلاسيكية ، حيث ثبت أن الفضاء ليس له أي انحناء.

النظرية التضخمية

أظهرت الأسئلة الجديدة المطروحة أن النظرية الحديثة لأصل العالم مجزأة وغير كاملة. ومع ذلك ، بدا لفترة طويلة أنه سيكون من المستحيل تجاوز الفتح في الستينيات. وفقط الأبحاث الحديثة التي أجراها العلماء جعلت من الممكن صياغة مبدأ هام جديد للفيزياء النظرية. لقد كانت ظاهرة توسع تضخمي فائق السرعة للكون. تمت دراستها ووصفها باستخدام نظرية المجال الكمي ونظرية النسبية العامة لأينشتاين.

إذن كيف كان الكون قبل الانفجار العظيم؟ يسمي العلم الحديث هذه الفترة "التضخم". في البداية ، لم يكن هناك سوى حقل يملأ كل الفضاء التخيلي. يمكن مقارنتها بكرة الثلج التي تم إلقاؤها أسفل منحدر جبل ثلجي. سوف يتدحرج الكتلة لأسفل ويزداد حجمها. وبنفس الطريقة ، تغير المجال ، بسبب التقلبات العشوائية ، هيكله خلال فترة زمنية لا يمكن تصورها.

عند تكوين تكوين متجانس ، حدث تفاعل. يحتوي على أكبر ألغاز الكون. ماذا حدث قبل الانفجار العظيم؟ مجال تضخمي لا يبدو وكأنه مادة حالية على الإطلاق. بعد رد الفعل ، بدأ نمو الكون. إذا واصلنا المقارنة مع كرة الثلج ، فبعد أولها تتدحرج كرات الثلج الأخرى ، ويزداد حجمها أيضًا. يمكن مقارنة لحظة الانفجار العظيم في هذا النظام باللحظة الثانية عندما سقطت صخرة ضخمة في الهاوية واصطدمت أخيرًا بالأرض. في تلك اللحظة ، تم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. ما زالت لا تستطيع تجاوزها. إنه بسبب استمرار رد الفعل من الانفجار أن كوننا ينمو اليوم.

المسألة والميدان

يتكون الكون الآن من عدد لا يمكن تصوره من النجوم والأجسام الكونية الأخرى. هذه المجموعة من المادة تنضح بطاقة هائلة ، والتي تتعارض مع القانون الفيزيائي للحفاظ على الطاقة. ماذا يقول؟ يتلخص جوهر هذا المبدأ في حقيقة أنه خلال فترة زمنية لا نهائية ، تظل كمية الطاقة في النظام دون تغيير. ولكن كيف يمكن دمج هذا مع كوننا الذي يستمر في التوسع؟

كانت النظرية التضخمية قادرة على الإجابة على هذا السؤال. من النادر للغاية أن يتم حل مثل هذه الألغاز في الكون. ماذا حدث قبل الانفجار العظيم؟ مجال التضخم. بعد ظهور العالم ، حل مكانه المادة المألوفة لدينا. ومع ذلك ، بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في الكون أيضًا طاقة سلبية. خصائص هذين الكيانين معاكسة. هذه هي الطريقة التي يتم بها تعويض الطاقة القادمة من الجسيمات والنجوم والكواكب والمواد الأخرى. تفسر هذه العلاقة أيضًا سبب عدم تحول الكون بعد إلى ثقب أسود.

عندما حدث الانفجار العظيم لأول مرة ، كان العالم أصغر من أن ينهار أي شيء. الآن ، عندما تمدد الكون ، ظهرت ثقوب سوداء محلية في بعض أجزائه. يمتص مجال الجاذبية الخاص بهم كل شيء من حولهم. حتى الضوء لا يستطيع الهروب منه. في الواقع بسبب هذا ، تصبح هذه الثقوب سوداء.

توسع الكون

على الرغم من الإثبات النظري للنظرية التضخمية ، ما زال من غير الواضح كيف كان شكل الكون قبل الانفجار العظيم. لا يستطيع الخيال البشري تخيل هذه الصورة. الحقيقة هي أن المجال التضخمي غير ملموس. لا يمكن تفسيره بقوانين الفيزياء المعتادة.

عندما حدث الانفجار العظيم ، بدأ الحقل التضخمي في التوسع بمعدل تجاوز سرعة الضوء. وفقًا للمؤشرات المادية ، لا يوجد شيء في الكون يمكن أن يتحرك أسرع من هذا المؤشر. ينتشر الضوء عبر العالم الحالي بأعداد باهظة. لقد انتشر الحقل التضخمي بسرعة أكبر ، وذلك على وجه التحديد بسبب طبيعته غير المادية.

الوضع الحالي للكون

الفترة الحالية لتطور الكون هي الأنسب لوجود الحياة. يجد العلماء صعوبة في تحديد المدة التي ستستغرقها هذه الفترة الزمنية. ولكن إذا أجرى أي شخص مثل هذه الحسابات ، فإن الأرقام الناتجة لم تكن بأي حال من الأحوال أقل من مئات المليارات من السنين. بالنسبة لحياة بشرية واحدة ، يكون هذا الجزء كبيرًا جدًا لدرجة أنه حتى في الحسابات الرياضية يجب كتابته باستخدام الدرجات. تمت دراسة الحاضر بشكل أفضل بكثير من عصور ما قبل التاريخ للكون. ما حدث قبل الانفجار العظيم ، على أي حال ، سيبقى فقط موضوع البحث النظري والحسابات الجريئة.

في العالم المادي ، حتى الوقت يظل كمية نسبية. على سبيل المثال ، الكوازارات (نوع من الأجسام الفلكية) التي توجد على مسافة 14 مليار سنة ضوئية من الأرض تتخلف عن المعتاد "الآن" بمقدار 14 مليار سنة ضوئية. هذه الفجوة الزمنية هائلة. من الصعب تعريفه حتى رياضيًا ، ناهيك عن حقيقة أنه من المستحيل تخيل مثل هذا الشيء بوضوح بمساعدة الخيال البشري (حتى الأكثر حماسة).

يمكن للعلم الحديث أن يشرح لنفسه نظريًا الحياة الكاملة لعالمنا المادي ، بدءًا من الأجزاء الأولى من الثواني من وجوده ، عندما حدث الانفجار العظيم للتو. لا يزال التاريخ الكامل للكون قيد الاكتمال. يكتشف علماء الفلك حقائق جديدة مذهلة بمساعدة معدات البحث الحديثة والمحسّنة (التلسكوبات والمختبرات وما إلى ذلك).

ومع ذلك ، لا تزال هناك ظواهر غير مفهومة. هذه البقعة البيضاء ، على سبيل المثال ، هي طاقتها المظلمة. يستمر جوهر هذه الكتلة المخفية في إثارة أذهان الفيزيائيين الأكثر تعليما وتقدما في عصرنا. بالإضافة إلى ذلك ، لم تكن هناك مطلقًا وجهة نظر موحدة حول أسباب استمرار وجود جسيمات في الكون أكثر من الجسيمات المضادة. تمت صياغة العديد من النظريات الأساسية حول هذا الموضوع. بعض هذه النماذج هي الأكثر شيوعًا ، ولكن لم يتم قبول أي منها من قبل المجتمع العلمي الدولي

على مستوى المعرفة العالمية والاكتشافات الهائلة في القرن العشرين ، تبدو هذه الفجوات غير ذات أهمية. لكن تاريخ العلم يُظهر بانتظام يحسد عليه أن تفسير مثل هذه الحقائق والظواهر "الصغيرة" يصبح أساسًا لفكرة البشرية بأكملها حول الانضباط ككل (في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن علم الفلك). لذلك ، سيكون لدى الأجيال القادمة من العلماء بالتأكيد ما تفعله وشيء لتكتشفه في مجال فهم طبيعة الكون.