لقد ولد الكون نتيجة للانفجار الكبير لما. نظرية الانفجار الكبير: تاريخ تطور كوننا. الكون بلا بداية ولا نهاية

أدت فكرة تطور الكون بطبيعة الحال إلى صياغة مشكلة بداية التطور (ولادة) الكون ونهايته (الموت). حاليًا، هناك 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 حول الانفجار الكبير هي القادرة على تفسير جميع الحقائق تقريبًا بشكل مُرضٍ حتى الآن. ظلت السمات الرئيسية لنموذج الانفجار الكبير قائمة حتى يومنا هذا، على الرغم من استكمالها لاحقًا بنظرية التضخم، أو نظرية الكون المتوسع، التي طورها العالمان الأمريكيان أ. جوت وب. ستاينهاردت، واستكملها السوفييت الفيزيائي أ.د. ليندا.

في عام 1948، اقترح الفيزيائي الأمريكي المتميز من أصل روسي ج.غاموف أن الكون المادي قد تشكل نتيجة لانفجار هائل حدث قبل حوالي 15 مليار سنة. ثم تركزت كل المادة وكل طاقة الكون في جلطة صغيرة فائقة الكثافة. إذا كنت تعتقد أن الحسابات الرياضية، في بداية التوسع، كان نصف قطر الكون يساوي الصفر تماما، وكثافته تساوي اللانهاية. تسمى هذه الحالة الأولية بالتفرد - حجم النقطة ذو الكثافة اللانهائية. إن قوانين الفيزياء المعروفة لا تعمل في حالة التفرد. في هذه الحالة، يفقد مفاهيم المكان والزمان معناها، لذلك لا معنى للسؤال أين كانت هذه النقطة. كما أن العلم الحديث لا يستطيع 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 معينين. وفقًا لبعض الحسابات، إذا تم ضغط مادة الكون المرئي بأكملها، والتي تقدر بحوالي 1061 جم، إلى كثافة قدرها 1094 جم/سم3، فإنها ستشغل حجمًا يبلغ حوالي 10-33 سم3. وسيكون من المستحيل رؤيته في أي مجهر إلكتروني. لفترة طويلة، لا يمكن قول أي شيء عن أسباب الانفجار الكبير 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 الكبير هي أن الكون في مراحله الأولى من النشأة كان يتمتع بحالة شبيهة بالفراغ غير مستقرة ذات كثافة طاقة عالية. نشأت هذه الطاقة من الإشعاع الكمي، أي. كما لو كان من لا شيء. والحقيقة هي أنه في الفراغ المادي لا توجد جسيمات ثابتة، وحقول وموجات، ولكن هذا ليس فراغا هامدا. في الفراغ، هناك جسيمات افتراضية تولد، ولها وجود عابر وتختفي على الفور. ولذلك فإن فراغ الجسيمات الافتراضية ومشبع بالتفاعلات المعقدة فيما بينها. علاوة على ذلك، فإن الطاقة الموجودة في الفراغ موجودة، إذا جاز التعبير، في طوابقه المختلفة، أي في الطوابق المختلفة. هناك ظاهرة الاختلافات في مستويات طاقة الفراغ.

وبينما يكون الفراغ في حالة توازن، لا يوجد فيه سوى جسيمات افتراضية، تستعير الطاقة من الفراغ لفترة زمنية قصيرة لتولد، وسرعان ما تعود الطاقة المقترضة لتختفي. عندما، لسبب ما، كان الفراغ عند نقطة البداية (التفرد) متحمسا وترك حالة التوازن، ثم بدأت الجزيئات الافتراضية في التقاط الطاقة دون الارتداد وتحولت إلى جزيئات حقيقية. في نقطة معينة في الفضاء، تم تشكيل عدد كبير من الجسيمات الحقيقية مع الطاقة المرتبطة بها. عندما انهار الفراغ المثار، تم إطلاق طاقة إشعاعية هائلة، وضغطت القوة العظمى الجسيمات إلى مادة فائقة الكثافة. تشير الظروف القاسية، حيث تم تشويه الزمكان، إلى أن الفراغ كان أيضًا في حالة خاصة، وهو ما يسمى الفراغ "الزائف". وتتميز بطاقة عالية الكثافة للغاية، والتي تتوافق مع كثافة عالية للغاية من المادة. في هذه الحالة من المادة، يمكن أن تنشأ فيها أقوى الضغوط، والضغوط السلبية، أي ما يعادل تنافر الجاذبية بهذا الحجم الذي تسبب في التوسع غير المقيد والسريع للكون - الانفجار الكبير. كان هذا هو الدافع الأول، "البداية" لعالمنا.

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 ثوابتها وقوانينها الأساسية.

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

وبحلول 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. وعندما ينتهي الاضمحلال، يختفي التنافر، وكذلك يختفي التضخم. وتم إطلاق الطاقة المقيدة على شكل العديد من الجسيمات الحقيقية على شكل إشعاع، مما أدى على الفور إلى تسخين الكون إلى 1027 كلفن. ومنذ تلك اللحظة فصاعدًا، تطور الكون وفقًا للنظرية القياسية للانفجار الكبير "الساخن". . بعد الانفجار الكبير، كان الكون عبارة عن بلازما من الجسيمات الأولية وجسيماتها المضادة، والتي تحولت بحرية إلى بعضها البعض. في هذه المجموعة، لم يكن هناك سوى تفاعلات الجاذبية والتفاعلات الكبيرة. ثم بدأ الكون بالتوسع، وفي نفس الوقت انخفضت كثافته ودرجة حرارته. كان التطور الإضافي للكون مصحوبًا، من ناحية، بالتمايز، ومن ناحية أخرى، بتعقيد هياكله. تختلف مراحل تطور الكون في خصائص تفاعل الجسيمات الأولية وتسمى بالعصور. استغرقت التغييرات الأكثر أهمية أقل من ثلاث دقائق.

استمر عصر الهادرون 10-7 ثواني. وفي هذه المرحلة تنخفض درجة الحرارة إلى 1013 كلفن. وفي نفس الوقت تظهر التفاعلات الأساسية الأربعة جميعها، 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. وتبين أن عدد الجسيمات أكبر قليلاً من عدد الجسيمات المضادة. أسباب هذا التباين لا تزال مجهولة. في مجموعة شائعة تشبه البلازما، مقابل كل مليار زوج من الجسيمات والجسيمات المضادة، تبين أن جسيمًا واحدًا أكثر، وكان يفتقر إلى زوج للفناء. حدد هذا المظهر الإضافي للكون المادي مع المجرات والنجوم والكواكب والكائنات الذكية في بعضها.

استمر عصر الليبتون حتى ثانية واحدة بعد البداية. انخفضت درجة حرارة الكون إلى 1010 كلفن. وكانت عناصره الرئيسية هي اللبتونات، التي شاركت في التحولات المتبادلة بين البروتونات والنيوترونات. وفي نهاية هذا العصر، أصبحت المادة شفافة بالنسبة للنيوترينوات، وتوقفت عن التفاعل مع المادة، ومنذ ذلك الحين بقيت على قيد الحياة 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 لمزيد من تطور الكون - مزيج البروتونات والنيوترونات (كان هناك حوالي 8 مرات أقل منها من البروتونات) إلى النوى الذرية. وبحلول نهاية هذه العملية، كانت مادة الكون تتكون من 75% بروتونات (نوى الهيدروجين)، وحوالي 25% عبارة عن نوى هيليوم، وسقطت أجزاء من المائة على الديوتيريوم والليثيوم وعناصر خفيفة أخرى، وبعد ذلك أصبح الكون شفافًا بالنسبة لنا. الفوتونات، إذ انفصل الإشعاع عن المادة وكوّن ما يسمى في عصرنا هذا بالإشعاع المتبقي.

بعد ذلك، لما يقرب من 500 ألف عام، لم تكن هناك تغييرات نوعية - فقد برد الكون وتوسع ببطء. الكون، رغم بقائه متجانسًا، أصبح متخلخلًا بشكل متزايد. عندما تم تبريده إلى 3000 كلفن، يمكن لنواة ذرات الهيدروجين والهيليوم بالفعل التقاط الإلكترونات الحرة وتتحول إلى ذرات الهيدروجين والهيليوم المحايدة. ونتيجة لذلك، تم تشكيل الكون المتجانس، والذي كان عبارة عن خليط من ثلاث مواد غير متفاعلة تقريبًا: مادة الباريون (الهيدروجين والهيليوم ونظائرهما)، واللبتونات (النيوترينوات والنيوترينوات المضادة) والإشعاع (الفوتونات). بحلول هذا الوقت لم تكن هناك درجات حرارة عالية وضغوط عالية. يبدو أنه على المدى الطويل، كان الكون ينتظر المزيد من التوسع والتبريد، وتشكيل "صحراء ليبتون" - شيء مثل الموت الحراري. ولكن هذا لم يحدث؛ بل على العكس من ذلك، كانت هناك قفزة خلقت الكون الهيكلي الحديث، والذي استغرق، حسب التقديرات الحديثة، من 1 إلى 3 مليارات سنة.

واستنادا إلى ما نعرفه عن الحالة الراهنة للكون، يتوقع العلماء أن كل شيء يجب أن يكون قد بدأ من نقطة واحدة ذات كثافة لا نهائية وزمن محدود بدأت في التوسع. وتقول النظرية إنه بعد التوسع الأولي، مر الكون بمرحلة تبريد سمحت بتكوين الجسيمات دون الذرية، ثم الذرات البسيطة لاحقًا. وبدأت السحب العملاقة لهذه العناصر القديمة فيما بعد، بفضل الجاذبية، في تكوين النجوم والمجرات.

وكل هذا، بحسب العلماء، بدأ منذ حوالي 13.8 مليار سنة، وبالتالي تعتبر نقطة البداية هذه هي عمر الكون. من خلال استكشاف المبادئ النظرية المختلفة، وإجراء تجارب تتضمن مسرعات الجسيمات وحالات الطاقة العالية، وإجراء دراسات فلكية للزوايا البعيدة للكون، استنتج العلماء واقترحوا تسلسلًا زمنيًا للأحداث التي بدأت مع الانفجار الكبير وأدت إلى الكون في النهاية. تلك حالة التطور الكوني التي تحدث الآن.

ويعتقد العلماء أن الفترات الأولى لولادة الكون -التي استمرت من 10-43 إلى 10-11 ثانية بعد الانفجار الكبير- لا تزال محل جدل ونقاش. وبالنظر إلى أن قوانين الفيزياء التي نعرفها الآن لا يمكن أن تكون موجودة في ذلك الوقت، فمن الصعب للغاية فهم كيفية تنظيم العمليات في هذا الكون المبكر. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم بعد إجراء تجارب باستخدام تلك الأنواع المحتملة من الطاقات التي قد تكون موجودة في ذلك الوقت. وأيًا 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

يُعرف أيضًا باسم عصر بلانك (أو عصر بلانك) ويُعتبر أقدم فترة معروفة في تطور الكون. في ذلك الوقت، كانت كل المادة موجودة في نقطة واحدة ذات كثافة ودرجة حرارة لا نهائية. خلال هذه الفترة، وفقًا للعلماء، سيطرت التأثيرات الكمومية لتفاعل الجاذبية على التأثيرات الفيزيائية، ولم تكن أي من القوى الفيزيائية مساوية في القوة للجاذبية.

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

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

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

عصر التضخم

ومع ظهور القوى الأساسية الأولى في الكون، بدأ عصر التضخم الذي استمر من 10 -32 ثانية بتوقيت بلانك إلى نقطة زمنية غير معروفة. تشير معظم النماذج الكونية إلى أن الكون كان مليئًا بشكل موحد بالطاقة عالية الكثافة خلال هذه الفترة، وأدت درجات الحرارة والضغوط المرتفعة بشكل لا يصدق إلى توسعه وتبريده السريع.

بدأ ذلك عند 10 -37 ثانية، عندما أعقب المرحلة الانتقالية التي تسببت في فصل القوى توسع هائل في الكون. خلال نفس الفترة الزمنية، كان الكون في حالة من تكوين الباريونات، عندما كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا لدرجة أن الحركة العشوائية للجسيمات في الفضاء حدثت بسرعة قريبة من سرعة الضوء.

في هذا الوقت، تتشكل أزواج من الجسيمات - الجسيمات المضادة ويتم تدمير الاصطدام على الفور، مما يُعتقد أنه أدى إلى هيمنة المادة على المادة المضادة في الكون الحديث. بعد توقف التضخم، كان الكون يتكون من بلازما كوارك غلوون وجسيمات أولية أخرى. منذ تلك اللحظة، بدأ الكون يبرد، وبدأت المادة في التشكل والجمع.

عصر التبريد

مع انخفاض الكثافة ودرجة الحرارة داخل الكون، بدأ يحدث انخفاض في الطاقة في كل جسيم. واستمرت هذه الحالة الانتقالية حتى وصلت القوى الأساسية والجسيمات الأولية إلى شكلها الحالي. وبما أن طاقة الجسيمات 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 بعد 10 -11 ثانية من الانفجار الكبير، انخفضت طاقة الجسيمات بشكل ملحوظ. في حوالي 10 -6 ثانية، بدأت الكواركات والجلونات في تكوين الباريونات - البروتونات والنيوترونات. بدأت الكواركات بالهيمنة على الكواركات المضادة، مما أدى بدوره إلى هيمنة الباريونات على مضادات الباريونات.

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

خلال الدقائق الأولى من توسع الكون، بدأت فترة التخليق النووي (تخليق العناصر الكيميائية). وبفضل انخفاض درجة الحرارة إلى مليار كلفن وانخفاض كثافة الطاقة إلى حوالي قيم تعادل كثافة الهواء، بدأت النيوترونات والبروتونات في الاختلاط وتكوين أول نظير مستقر للهيدروجين (الديوتيريوم)، وكذلك الهيليوم. الذرات. ومع ذلك، فإن معظم البروتونات الموجودة في الكون ظلت على شكل نوى غير متماسكة من ذرات الهيدروجين.

وبعد حوالي 379000 سنة، اتحدت الإلكترونات مع نوى الهيدروجين لتكوين الذرات (مرة أخرى، الهيدروجين في الغالب)، في حين انفصل الإشعاع عن المادة واستمر في التوسع دون عوائق تقريبًا عبر الفضاء. ويسمى هذا الإشعاع عادة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو أقدم مصدر للضوء في الكون.

مع التمدد، فقد الإشعاع المتبقي كثافته وطاقته تدريجيًا، وفي الوقت الحالي تبلغ درجة حرارته 2.7260 ± 0.0013 كلفن (-270.424 درجة مئوية)، وكثافة الطاقة 0.25 فولت (أو 4.005 × 10 -14 جول / م³؛ 400) -500 فوتون/سم3). وتمتد الإشعاعات CMB في كل الاتجاهات وعلى مسافة حوالي 13.8 مليار سنة ضوئية، ولكن تقدير انتشارها الفعلي هو حوالي 46 مليار سنة ضوئية من مركز الكون.

عصر الهيكل (عصر التسلسل الهرمي)

وعلى مدى مليارات السنين التالية، بدأت المناطق الأكثر كثافة من المادة، والموزعة بالتساوي تقريبًا في الكون، في جذب بعضها البعض. ونتيجة لذلك، أصبحت أكثر كثافة، وبدأت في تشكيل سحب من الغاز والنجوم والمجرات وغيرها من الهياكل الفلكية التي يمكننا ملاحظتها 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، وعناقيد المجرات، بالإضافة إلى العناقيد المجرية الفائقة التي تفصل بينها جسور بين المجرات تحتوي على عدد قليل فقط من المجرات.

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

وفقًا لهذا النموذج، تمثل المادة المظلمة الباردة حوالي 23% من إجمالي المادة/الطاقة في الكون. وتبلغ نسبة المادة الباريونية حوالي 4.6 بالمئة. تشير Lambda-CDM إلى ما يسمى بالثابت الكوني: وهي نظرية اقترحها ألبرت أينشتاين تصف خصائص الفراغ وتظهر علاقة التوازن بين الكتلة والطاقة ككمية ثابتة ثابتة. وفي هذه الحالة، يرتبط بالطاقة المظلمة، التي تعمل كمسرّع لتوسع الكون وتحافظ على الهياكل الكونية العملاقة موحدة إلى حد كبير.

تنبؤات بعيدة المدى حول مستقبل الكون

من الطبيعي أن تقود الفرضيات القائلة بأن تطور الكون له نقطة بداية العلماء إلى تساؤلات حول نقطة النهاية المحتملة لهذه العملية. إذا بدأ الكون تاريخه من نقطة صغيرة ذات كثافة لا نهائية، ثم بدأت فجأة في التوسع، فهل يعني ذلك أنه سوف يتوسع أيضًا إلى أجل غير مسمى؟ أم هل ستنتهي قوتها التوسعية يومًا ما وتبدأ عملية الانكماش العكسي، والتي ستكون النتيجة النهائية هي نفس النقطة ذات الكثافة اللانهائية؟

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

في المرحلة الأولى، التي تسمى "الانسحاق الكبير"، سيصل الكون إلى أقصى حجم له ويبدأ في الانهيار. لن يكون مثل هذا التطور للأحداث 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)، فسيبدأ الكون في الانكماش.

- في هذا الشكل

والبديل هو سيناريو آخر يقول أنه إذا كانت كثافة الكون مساوية أو أقل من قيمة الكثافة الحرجة، فإن توسعه سيتباطأ، لكنه لن يتوقف تمامًا. تُسمى هذه الفرضية "الموت الحراري للكون"، وتشير إلى 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 سوف يتوقف تمامًا. جميع النجوم الموجودة في هذه الحالة سوف تحترق وتتحول إلى أقزام بيضاء ونجوم نيوترونية وثقوب سوداء.

وتدريجيًا، سوف تصطدم الثقوب السوداء بالثقوب السوداء الأخرى، مما يؤدي إلى تكوين المزيد والمزيد من الثقوب السوداء الكبيرة. متوسط ​​درجة حرارة الكون سيقترب من الصفر المطلق. سوف "تتبخر" الثقوب السوداء في النهاية عن طريق إطلاق إشعاع هوكينج النهائي. في النهاية، ستصل الإنتروبيا الديناميكية الحرارية في الكون إلى أقصى حد لها. سيأتي الموت الحراري.

دفعت الملاحظات الحديثة التي تأخذ في الاعتبار وجود الطاقة المظلمة وتأثيرها على توسع الكون العلماء إلى استنتاج أنه بمرور الوقت، سوف تمر المزيد والمزيد من المساحة في الكون إلى ما بعد أفق الحدث لدينا وتصبح غير مرئية بالنسبة لنا. والنتيجة النهائية والمنطقية لهذا الأمر ليست معروفة للعلماء بعد، لكن "الموت الحراري" قد يكون نقطة النهاية لمثل هذه الأحداث.

وهناك فرضيات أخرى تتعلق بتوزيع الطاقة المظلمة، أو بالأحرى أنواعها المحتملة (على سبيل المثال، الطاقة الوهمية). ووفقا لهم، فإن العناقيد المجرية والنجوم والكواكب والذرات ونواة الذرات والمادة نفسها سوف تتمزق نتيجة لتوسعها الذي لا نهاية له. يُطلق على سيناريو التطور هذا اسم "الفجوة الكبيرة". وسبب موت الكون وفق هذا السيناريو هو التوسع نفسه.

تاريخ نظرية الانفجار الكبير

يعود أول ذكر للانفجار الكبير إلى بداية القرن العشرين ويرتبط بملاحظات الفضاء. في عام 1912، قام عالم الفلك الأمريكي ويستو سليفر بسلسلة من الملاحظات للمجرات الحلزونية (التي بدت في البداية وكأنها سديم) وقاس انزياحات دوبلر الحمراء الخاصة بها. وفي جميع الحالات تقريبًا، أظهرت الملاحظات أن المجرات الحلزونية تبتعد عن مجرتنا درب التبانة.

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

في عام 1924، أظهرت قياسات إدوين هابل للمسافة إلى أقرب سديم حلزوني أن هذه الأنظمة هي في الواقع مجرات مختلفة. في الوقت نفسه، بدأ هابل في تطوير سلسلة من مقاييس طرح المسافة باستخدام تلسكوب هوكر الذي يبلغ قطره 2.5 متر في مرصد جبل ويلسون. بحلول عام 1929، اكتشف هابل علاقة بين المسافة وتراجع سرعة المجرات، والتي أصبحت فيما بعد قانون هابل.

في عام 1927، توصل عالم الرياضيات والفيزياء والكاهن الكاثوليكي البلجيكي جورج ليميتر بشكل مستقل إلى نفس النتائج التي أظهرتها معادلات فريدمان، وكان أول من صاغ العلاقة بين المسافة وسرعة المجرات، واقترح أول تقدير لمعامل هذه المسافة. علاقة. يعتقد لوميتر أنه في وقت ما في الماضي، كانت كتلة الكون بأكملها مركزة في نقطة واحدة (الذرة).

وأثارت هذه الاكتشافات والافتراضات الكثير من الجدل بين علماء الفيزياء في العشرينيات والثلاثينيات، والذين اعتقد معظمهم أن الكون في حالة ثابتة. وفقًا للنموذج الذي تم وضعه آنذاك، يتم إنشاء مادة جديدة جنبًا إلى جنب مع التوسع اللانهائي للكون، ويتم توزيعها بشكل متساوٍ ومتساوي في الكثافة على كامل طوله. ومن بين العلماء الذين أيدوها، بدت فكرة الانفجار الكبير عقائدية أكثر منها علمية. تم انتقاد Lemaitre بسبب التحيز على أساس التحيز الديني.

وتجدر الإشارة إلى أنه في الوقت نفسه كانت هناك نظريات أخرى. على سبيل المثال، نموذج ميلن للكون والنموذج الدوري. كلاهما كانا مبنيين على افتراضات النظرية النسبية العامة لأينشتاين وحظيا بعد ذلك بدعم العالم نفسه. ووفقا لهذه النماذج، فإن الكون موجود في تيار لا نهاية له من الدورات المتكررة من التوسعات والانهيارات.

بعد الحرب العالمية الثانية، كان هناك جدل ساخن بين مؤيدي النموذج الثابت للكون (الذي وصفه بالفعل عالم الفلك والفيزيائي فريد هويل) ومؤيدي نظرية الانفجار الكبير، التي كانت تكتسب شعبية سريعة بين المجتمع العلمي. ومن المفارقات أن هويل هو الذي 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 الكبير وشككوا بشكل متزايد في نموذج الكون الثابت. إن اكتشاف وتأكيد الإشعاع CMB في عام 1965 قد عزز أخيرًا الانفجار الكبير باعتباره أفضل نظرية لأصل الكون وتطوره. منذ أواخر الستينيات وحتى التسعينيات، أجرى علماء الفلك وعلماء الكون المزيد من الأبحاث حول الانفجار الأعظم ووجدوا حلولًا للعديد من المشكلات النظرية التي تقف في طريق هذه النظرية.

ومن بين هذه الحلول، على سبيل المثال، عمل ستيفن هوكينج وغيره من الفيزيائيين، الذين أثبتوا أن التفرد كان الحالة الأولية التي لا يمكن إنكارها للنسبية العامة والنموذج الكوني للانفجار الكبير. في عام 1981، طور الفيزيائي آلان جوث نظرية تصف فترة من التوسع الكوني السريع (عصر التضخم) والتي حلت العديد من الأسئلة والمشكلات النظرية التي لم يتم حلها سابقًا.

في التسعينيات، كان هناك اهتمام متزايد بالطاقة المظلمة، والتي كان يُنظر إليها على أنها المفتاح لحل العديد من الأسئلة التي لم يتم حلها في علم الكونيات. إلى جانب الرغبة في العثور على إجابة لسؤال لماذا يفقد الكون كتلته مع الأم المظلمة (تم اقتراح الفرضية في عام 1932 من قبل جان أورت)، كان من الضروري أيضًا العثور على تفسير لسبب كون الكون لا يزال موجودًا. تسريع.

ويعود المزيد من التقدم في الدراسة إلى إنشاء تلسكوبات وأقمار صناعية ونماذج حاسوبية أكثر تقدمًا، مما سمح لعلماء الفلك وعلماء الكونيات بالنظر إلى أبعد في الكون وفهم عمره الحقيقي بشكل أفضل. كما أن تطوير التلسكوبات الفضائية، مثل مستكشف الخلفية الكونية (أو COBE)، وتلسكوب هابل الفضائي، ومسبار ويلكنسون لتباين الموجات الميكروية (WMAP)، ومرصد بلانك الفضائي، قد قدموا أيضًا مساهمات لا تقدر بثمن في دراسة هذه القضية.

اليوم، يمكن لعلماء الكونيات قياس المعلمات والخصائص المختلفة لنموذج الانفجار الكبير بدقة عالية إلى حد ما، ناهيك عن الحسابات الأكثر دقة لعمر الكون من حولنا. لكن كل شيء بدأ بالملاحظة المعتادة للأجسام الفضائية الضخمة التي تقع على بعد عدة سنوات ضوئية منا وتستمر في الابتعاد عنا ببطء. وعلى الرغم من حقيقة أنه ليس لدينا أي فكرة عن كيفية انتهاء كل هذا، من أجل معرفة ذلك، وفقا للمعايير الكونية، لن يستغرق الأمر الكثير من الوقت.

يتكون جسمنا وطعامنا ومنزلنا وكوكبنا والكون من جزيئات صغيرة. ما هي هذه الجسيمات وكيف توجد في الطبيعة؟ كيف تتفاعل وتتحد لتشكل الذرات والجزيئات والأجسام والكواكب والنجوم والمجرات، وأخيرًا كيف تختفي من الوجود؟ هناك عدد غير قليل من الفرضيات حول تكوين كل شيء حولنا، من أصغر ذرة إلى أكبر المجرات، ولكن تبرز واحدة منها، والتي ربما تكون الأكثر أساسية. صحيح أنه يثير أسئلة أكثر من الإجابات المبررة. يتعلق الأمر بنظرية الانفجار الكبير.
أولاً، بعض الحقائق المثيرة للاهتمام المتعلقة بهذه النظرية.
أولاً.نظرية الانفجار الكبير تم اختراعها من قبل كاهن.
على الرغم من حقيقة أن الدين المسيحي لا يزال ملتزمًا بشرائع مثل خلق كل شيء في 7 أيام، إلا أن نظرية الانفجار الكبير طورها كاهن كاثوليكي كان أيضًا عالمًا فلكيًا. كان اسم الكاهن جورج لوميتر. لقد كان أول من طرح مسألة أصل البنية واسعة النطاق المرصودة للكون.
وطرح مفهوم "الانفجار الكبير"، وما يسمى بـ "الذرة البدائية"، والتحول اللاحق لشظاياها إلى نجوم ومجرات. في عام 1927، تم نشر مقال بقلم ج. ليميتر بعنوان "كون متجانس ذو كتلة ثابتة ونصف قطر متزايد، يوضح السرعات الشعاعية للسدم خارج المجرة".
ومن المثير للاهتمام أن أينشتاين، الذي علم بهذه النظرية، قال ما يلي: "حساباتك صحيحة، لكن معرفتك بالفيزياء فظيعة". على الرغم من ذلك، استمر الكاهن في الدفاع عن نظريته، وفي عام 1933، استسلم أينشتاين، مشيرًا علنًا إلى أن تفسير نظرية الانفجار الكبير كان واحدًا من أكثر التفسيرات إقناعًا التي سمعها على الإطلاق.
ومؤخرًا، تم العثور على مخطوطة لأينشتاين عام 1931، والتي يحدد فيها نظرية بديلة للانفجار الكبير حول ولادة الكون. هذه النظرية مطابقة تقريبًا لتلك التي طورها ألفريد هويل بشكل مستقل في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي، دون أن يعرف شيئًا عن عمل أينشتاين. لم يكن أينشتاين في نظرية الانفجار الكبير راضيًا عن الحالة المفردة للمادة قبل الانفجار، لذلك فكر في الكون المتوسع بلا حدود. وفيها ظهرت المادة من تلقاء نفسها لكي تحافظ على كثافتها، مع استمرار التوسع اللامتناهي للكون اللامتناهي. اعتقد أينشتاين أنه يمكن وصف هذه العملية باستخدام النظرية النسبية العامة دون أي تعديلات، لكنه شطب بعض الحسابات في ملاحظاته. وجد العالم خطأ في منطقه وترك هذه النظرية، والتي لن يتم تأكيدها من خلال مزيد من الملاحظات.
ثانية.اقترح كاتب الخيال العلمي إدغار آلان بو شيئًا مشابهًا في عام 1848. وبطبيعة الحال، لم يكن فيزيائيا، لذلك لم يتمكن من إنشاء نظرية مدعومة بالحسابات. نعم، في ذلك الوقت لم يكن هناك جهاز رياضي كافٍ لإنشاء نظام لحساب مثل هذا النموذج. بدلاً من ذلك، قام بإنشاء العمل الفني يوريكا، الذي يتوقع اكتشاف "الثقوب السوداء" ويشرح مفارقة أولبرز. العنوان الكامل للعمل: "يوريكا (تجربة حول الكون المادي والروحي)." واعتبر المؤلف نفسه هذا الكتاب "أعظم وحي سمعته البشرية على الإطلاق". (في العلم، مفارقة أولبرز هي حجة بسيطة تخبرنا أن ظلام السماء ليلاً يتعارض مع نظرية لانهاية كوننا. مفارقة أولبرز لها اسم ثانٍ - "مفارقة السماء المظلمة". وتعني أنه عند أي زاوية رؤية على الإطلاق من خط رؤية الأرض سينتهي فورًا عندما يصل إلى النجم، تمامًا كما نجد أنفسنا محاطين بـ "جدار" من الأشجار البعيدة في غابة كثيفة جدًا، وتعتبر مفارقة أولبرز تأكيدًا غير مباشر نموذج الانفجار الكبير للكون غير الساكن). بالإضافة إلى ذلك، في "يوريكا"، تحدث E. Poe عن "الجسيم البدائي"، "فريد من نوعه تماما، فردي". تم انتقاد القصيدة نفسها حتى النهاية، وتم الاعتراف بأنها غير ناجحة من وجهة نظر فنية. ومع ذلك، لا يزال العلماء لا يفهمون كيف تمكن إي بو من التقدم كثيرًا في العلوم.
ثالث.تم إنشاء اسم النظرية بالصدفة.
وكان صاحب الاسم الفلكي الإنجليزي السير ألفريد هويل، من المعارضين لهذه النظرية، فهو يؤمن باستقرار وجود الكون، وهو أول من استخدم اسم نظرية الانفجار الكبير. وفي حديثه في الراديو عام 1949، انتقد النظرية التي لم يكن لها اسم قصير وواسع. ومن أجل "التقليل من شأن" نظرية الانفجار الكبير، صاغ هذا المصطلح. ومع ذلك، أصبح "الانفجار الكبير" الآن الاسم الرسمي والمقبول عمومًا لنظرية أصل الكون.
تم تطوير نظرية الانفجار الكبير من قبل العلماء أ. فريدمان ود. جامو في منتصف الستينيات من القرن الماضي، بناءً على نظرية النسبية العامة لأينشتاين. وفقًا لافتراضاتهم، كان الكون الذي نعيش فيه عبارة عن كتلة متناهية الصغر، شديدة الكثافة وساخنة إلى درجات حرارة عالية جدًا (تصل إلى مليارات الدرجات). انفجر هذا التشكيل غير المستقر فجأة. وفقًا للحسابات النظرية، بدأ تكوين الكون منذ 13.5 مليار سنة في حجم صغير جدًا من الكثافة ودرجة الحرارة الهائلتين. ونتيجة لذلك، بدأ الكون في التوسع بسرعة.
تسمى فترة الانفجار في علم الفضاء بالتفرد الكوني. وفي لحظة الانفجار، تتناثر جزيئات المادة في اتجاهات مختلفة بسرعة هائلة. اللحظة التالية بعد الانفجار، عندما بدأ الكون الشاب في التوسع، كانت تسمى الانفجار الكبير.
علاوة على ذلك، وفقا للنظرية، تكشفت الأحداث على النحو التالي. كانت الجسيمات المتوهجة المنتشرة في جميع الاتجاهات ذات درجة حرارة عالية جدًا ولا يمكن أن تتحد في ذرات. بدأت هذه العملية بعد ذلك بكثير، بعد مليون سنة، عندما برد الكون المتشكل حديثًا إلى درجة حرارة حوالي 40 ألف درجة مئوية. وكانت العناصر الكيميائية الأولى التي تشكلت هي الهيدروجين والهيليوم. ومع تبريد الكون، تشكلت عناصر كيميائية أخرى، أثقل منها. ودعما 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 مرتفعة للغاية. وعندما بردت الجسيمات، شكلت سحبًا من الغاز والغبار. اصطدموا ببعضهم البعض وشكلوا كلًا واحدًا.
القوى الرئيسية المؤثرة على هذا التوحيد هي قوى الجاذبية. وبفضل عملية جذب الأجسام الصغيرة إلى الأجسام الأكبر تكونت الكواكب والنجوم والمجرات. إن توسع الكون يحدث الآن، لأنه حتى الآن يقول العلماء أن المجرات الأقرب تتوسع وتبتعد عنا.
في وقت لاحق بكثير (منذ 5 مليارات سنة)، مرة أخرى وفقا لنظرية العلماء، نتيجة لضغط سحب الغبار والغاز، تم تشكيل نظامنا الشمسي. أدت سماكة السديم إلى تكوين الشمس، وتشكلت تراكمات أصغر من الغبار والغاز الكواكب، بما في ذلك أرضنا. أدى حقل جاذبية قوي إلى احتجاز هذه الكواكب الناشئة، مما أجبرها على الدوران حول الشمس، والتي تكثف باستمرار، مما يعني أن ضغطًا قويًا نشأ داخل النجم المتشكل، والذي وجد في النهاية مخرجًا، حيث تحول إلى طاقة حرارية، وبالتالي إلى طاقة الشمس. الأشعة التي يمكننا مشاهدتها اليوم.
ومع تبريد كوكب الأرض، ذابت صخوره أيضًا، والتي شكلت بعد تصلبها القشرة الأرضية الأولية.

هربت الغازات المنبعثة من أحشاء الأرض أثناء التبريد إلى الفضاء، ولكن بسبب قوة جاذبية الأرض، شكلت الغازات الأثقل الغلاف الجوي، أي الهواء الذي يسمح لنا بالتنفس. لذلك، منذ ما يقرب من 4.5 مليار سنة، تم إنشاء الظروف لظهور الحياة على كوكبنا.
وفقًا للبيانات الحالية، يبلغ عمر كوننا حوالي 13.8 مليار سنة. ويبلغ حجم الجزء المرئي من الكون 13.7 مليار سنة ضوئية. متوسط ​​كثافة المادة المكونة لها 10-29 جم/سم3. الوزن - أكثر من 1050 طن.
ومع ذلك، لم يتفق جميع العلماء مع نظرية الانفجار الكبير، ولم يتلقوا إجابات على العديد من الأسئلة. بداية، كيف يمكن أن يكون هناك انفجار كبير يتعارض مع القانون الأساسي للطبيعة، وهو قانون الحفاظ على الطاقة؟ وأيضا مع درجة حرارة لا يمكن تصورها، تتعارض مع قوانين الديناميكا الحرارية؟
وفقًا لـ D. Talantsev، "إن مفهوم وجود الفوضى الكاملة والانفجار اللاحق يتعارض مع القانون الثاني للديناميكا الحرارية، والذي بموجبه تميل جميع العمليات الطبيعية العفوية إلى زيادة الإنتروبيا (أي الفوضى والفوضى) للنظام. "
التطور باعتباره تعقيدًا ذاتيًا عفويًا للأنظمة الطبيعية محظور تمامًا وبشكل لا لبس فيه بموجب القانون الثاني للديناميكا الحرارية. يخبرنا هذا القانون أنه في ظل الفوضى، لا يمكن أبدًا إنشاء النظام من تلقاء نفسه تحت أي ظرف من الظروف. المضاعفات التلقائية لأي نظام طبيعي أمر مستحيل. على سبيل المثال، لا يمكن لـ "الحساء البدائي" أبدًا، تحت أي ظرف من الظروف، ولا لأي تريليونات أو مليارات السنين أن يؤدي إلى ظهور أجسام بروتينية أكثر تنظيمًا، والتي بدورها لا يمكن أبدًا، تحت أي ظرف من الظروف، أن "تتطور" إلى مثل هذا الحساء. هيكل منظم للغاية.، كشخص.
وبالتالي، فإن وجهة النظر الحديثة "المقبولة عمومًا" حول أصل الكون خاطئة تمامًا، لأنها تتعارض مع أحد القوانين العلمية الأساسية المثبتة تجريبيًا - القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
ومع ذلك، فإن نظرية الانفجار الكبير، التي يدعمها العديد من العلماء (A. Penzias، R. Wilson، W. De Sitter، A. Eddington، K. Wirtz، وآخرون)، لا تزال مهيمنة في الأوساط العلمية. لدعم نظريتهم، يستشهدون بالحقائق التالية. لذلك في عام 1929، اكتشف عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل ما يسمى بالانزياح الأحمر، أو بمعنى آخر، لاحظ أن ضوء المجرات البعيدة أكثر احمرارا إلى حد ما مما كان متوقعا، أي. يتم تحويل إشعاعها إلى الجانب الأحمر من الطيف.
وحتى في وقت سابق، وجد أنه عندما يتحرك جسم معين بعيدا عنا، فإن إشعاعه يتحول إلى الجانب الأحمر من الطيف (الانزياح الأحمر)، وعندما يقترب منا، على العكس من ذلك، يتحول إشعاعه إلى الجانب 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 أنه من المدهش أن الكون يتوسع حاليًا، وبشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. أي أن الموضع النسبي للأجسام الفضائية لا يتغير، بل تتغير المسافات بينها فقط. فكما أن ترتيب النقاط على سطح البالون لا يتغير، بل تتغير المسافات بينها عند نفخه.
ولكن إذا كان الكون يتوسع، فإن السؤال الذي يطرح نفسه بالضرورة هو: ما هي القوى التي تنقل السرعة الأولية إلى المجرات المتراجعة وتوفر الطاقة اللازمة. يشير العلم الحديث إلى أن الانفجار الكبير كان نقطة البداية وسبب التوسع الحالي للكون.
تأكيد آخر غير مباشر لفرضية الانفجار الكبير هو إشعاع الخلفية الكونية الميكروي المكتشف في عام 1965 (من بقايا بقايا) الكون. وهو الإشعاع الذي تصلنا بقاياه من ذلك الزمن البعيد، حيث لم تكن هناك نجوم ولا كواكب بعد، وكانت مادة الكون تمثلها بلازما متجانسة، لها درجة حرارة هائلة (حوالي 4000 درجة)، محصورة في فلك. منطقة صغيرة يبلغ نصف قطرها 15 مليون سنة ضوئية.
يشير معارضو النظرية إلى أن المؤلفين في دراساتهم يصفون فقط أجزاء من الثواني عندما يُفترض ظهور الإلكترونات والكواركات والنيوترونات والبروتونات في الكون؛ ثم دقائق - عندما نشأت نواة الهيدروجين، الهيليوم؛ آلاف السنين ومليارات السنين - عندما نشأت الذرات والأجسام والنجوم والمجرات والكواكب وما إلى ذلك، دون أن تشرح على أساس ما تقدمه مثل 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 الكبير إلى طريق مسدود، كان على المرء أن يُدخل فيه، دون دليل، كيانًا جديدًا “مدهشًا”، مثل التضخم الكوني الذي لا يمكن تفسيره في المرحلة المبكرة من الانفجار الكبير، والذي خلاله، في في جزء صغير من الثانية، توسع الكون فجأة وبسرعة لا يمكن تفسيرها بعدة مراتب من حيث الحجم، ويستمر في التوسع حتى يومنا هذا، ولسبب ما بشكل متسارع.
هناك الكثير من الأسئلة التي أود الحصول على إجابات لها. يعمل علماء الفلك والفيزيائيون المعاصرون على البحث عن إجابات. ما الذي أدى إلى تكوين الكون المرئي حاليًا، وإلى بداية الانفجار؟ لماذا الفضاء ثلاثة أبعاد والزمن واحد؟ كيف يمكن للأجسام الثابتة - النجوم والمجرات - أن تظهر في الكون الذي يتوسع بسرعة؟ ماذا حدث قبل الانفجار الكبير؟ لماذا يحتوي الكون على بنية خلوية من العناقيد الفائقة ومجموعات المجرات؟ ولماذا يتوسع طوال الوقت بطريقة مختلفة تمامًا عما ينبغي بعد الانفجار؟ بعد كل شيء، لا تنتشر النجوم وحتى المجرات الفردية، ولكن مجموعات المجرات فقط. في حين أن النجوم والمجرات، على العكس من ذلك، ترتبط بطريقة أو بأخرى مع بعضها البعض وتشكل هياكل مستقرة؟ علاوة على ذلك، فإن مجموعات المجرات، في أي اتجاه تنظر، تتناثر بنفس السرعة تقريبًا؟ ولا تتباطأ بل تتسارع؟ والعديد والعديد من الأسئلة الأخرى التي لا تقدم هذه النظرية إجابات عليها.
قال أحد أبرز علماء الفيزياء في عصرنا، ستيفن هوكينج: «في حين أن معظم العلماء مشغولون جدًا بتطوير نظريات جديدة تصف ماهية الكون، إلا أنهم ليس لديهم الوقت ليسألوا أنفسهم عن سبب وجوده. ومن ناحية أخرى، فإن الفلاسفة، الذين تتمثل مهمتهم في التساؤل عن السبب، لا يستطيعون مواكبة تطور النظريات العلمية. ولكن إذا اكتشفنا نظرية كاملة، فمع مرور الوقت ستصبح مبادئها الأساسية مفهومة للجميع، وليس فقط لعدد قليل من المتخصصين. وبعد ذلك سنتمكن جميعًا، الفلاسفة والعلماء والأشخاص العاديين فقط، من المشاركة في المناقشة حول سبب وجودنا ووجود الكون. وإذا تم العثور على إجابة لمثل هذا السؤال، فسيكون ذلك انتصارًا كاملاً للعقل البشري، لأننا عندها سنفهم خطة الله.
إليكم ما قاله علماء الفيزياء المشهورون عن الأصل الإلهي للكون وكل ما هو موجود على الأرض.
إسحاق نيوتن (1643 -1727)- عالم فيزياء ورياضيات وفلكي 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 كلي العلم والقدير. هذه هي كلمتي الأولى والأخيرة."
ألبرت أينشتاين (1879 -1955)- مؤلف النظرية النسبية الخاصة والعامة، قدم مفهوم الفوتون، واكتشف قوانين التأثير الكهروضوئي، وعمل على مشاكل علم الكون ونظرية المجال الموحد. وفقا للعديد من علماء الفيزياء البارزين، فإن أينشتاين هو الشخصية الأكثر أهمية في تاريخ الفيزياء. قال الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921: «إن ديني يتكون من شعور متواضع بالإعجاب بالذكاء اللامحدود، الذي يتجلى في أصغر تفاصيل تلك الصورة للعالم، التي لا نستطيع فهمها ومعرفتها إلا جزئيًا بأذهاننا». . 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، الإيمان يبدأ بمعرفة أن العقل الأسمى هو الذي خلق الكون والإنسان. ليس من الصعب علي أن أصدق ذلك، لأن حقيقة وجود خطة، وبالتالي سبب، أمر لا يمكن دحضه. إن النظام في الكون، الذي يتكشف أمام أعيننا، يشهد في حد ذاته على حقيقة العبارة الأعظم والأسمى: "في البدء - الله".
وهنا كلام عالم آخر في مجال فيزياء الصواريخ د. فيرنر فون براون:"مثل هذا الخلق المهيب المنظم والمتوازن بدقة مثل الكون لا يمكن إلا أن يكون تجسيدًا للخطة الإلهية."
هناك وجهة نظر شائعة جدًا وهي أن وجود الله لا يمكن إثباته بالطرق العقلانية والمنطقية، وأن وجوده لا يمكن قبوله إلا بالإيمان كبديهية. "طوبى لمن يؤمن" - يوجد مثل هذا التعبير. إذا كنت تريد - صدق، إذا كنت تريد - لا تصدق - فهذه مسألة شخصية للجميع. أما العلم، فيُعتقد في أغلب الأحيان أن عمله هو دراسة عالمنا المادي، ودراسته بطرق عقلانية تجريبية، وبما أن الله غير مادي، فلا علاقة للعلم به - إذا جاز التعبير، الدين "ينخرط" فيه. في الواقع، هذا مجرد خطأ - إنه العلم الذي يزودنا بالدليل الأكثر إقناعا على وجود الله - خالق العالم المادي بأكمله من حولنا. طالما أن العلماء يحاولون تفسير أي عمليات في الطبيعة فقط من المواقف المادية، فلن يتمكنوا من إيجاد حلول تشبه الحقيقة تقريبًا على الأقل.
ودعماً لكل ما قيل، إليكم الكلمات مؤلف من كتاب "الوحي لأهل العصر الجديد".
"20. إن محاولة دراسة سبب الانفجار الكبير لا تدل إلا على سوء فهمك الكامل لطبيعة الفضاء غير المصنوع، أو بالأحرى، عدم رغبة أهل العلم في النظر إلى هذا العالم على أنه عالم مخلوق على مثال الله. فضاء! يجب أن أقول إن نموذج أو نظرية الانفجار الكبير لا علاقة لها بالطبيعة الحقيقية لأصل العوالم!
(رسالة بتاريخ 14/05/10 "كمال الروح").
"25. إذا أخبرتك متى وتحت أي ظروف حدث تجسيدك أنت وكوكبك، فإن نظريتك عن الانفجار الكبير لن تنهار فحسب، بل سيتبين أيضًا أنها محاولة فارغة من قبل شخص مادي لتفسير الكون. الأصل الإلهي للحياة ليس فقط على الأرض، ولكن أيضًا في الكون!
(رسالة بتاريخ 10.10.09 "لغز أصل الحياة").
"4. لا تحتوي هذه العملية الطبيعية لتحسين الذات على قانون التشابه الكسري فحسب، بل تحتوي أيضًا على جميع شرائع الأبدية، لأنه إذا لم تكن هناك حركة للأمام، فلن يكون هناك عقل إبداعي عظيم، ومن ثم قانون الأعداد العشوائية (الفكرة (الحوادث) حيز التنفيذ، وفكرة الحوادث الكبرى تسمى نظرية الانفجار الكبير، والتي ترفض، وترفض إلى الأبد، وجود النظام، ووجود العقل الكوني الأعلى، علاوة على ذلك، ترفض الأمل العظيم. من الناس أن يكونوا مثاليين، والأهم من ذلك، يرفضون معنى الإنسان ذاته كحقيقة موضوعية!
(رسالة بتاريخ 19/12/2013 "الأمل يتحول إلى الداخل").

أدت فكرة تطور الكون بطبيعة الحال إلى صياغة مشكلة بداية تطور (ولادة) الكون ونشأته

النهاية (الموت). حاليًا، هناك 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، نظرية جامو حول الانفجار الكبير هي الوحيدة القادرة على تفسير جميع الحقائق المتعلقة بهذه المشكلة تقريبًا بشكل مُرضٍ حتى الآن. ظلت السمات الرئيسية لنموذج الانفجار الكبير قائمة حتى يومنا هذا، على الرغم من استكمالها لاحقًا بنظرية التضخم، أو نظرية الكون المتوسع، التي طورها العالمان الأمريكيان أ. جوت وب. ستاينهاردت، واستكملها السوفييت الفيزيائي أ.د. ليندا.

في عام 1948، اقترح الفيزيائي الأمريكي المتميز من أصل روسي ج.غاموف أن الكون المادي قد تشكل نتيجة لانفجار هائل حدث قبل حوالي 15 مليار سنة. ثم تركزت كل المادة وكل طاقة الكون في جلطة صغيرة فائقة الكثافة. إذا كنت تعتقد أن الحسابات الرياضية، في بداية التوسع، كان نصف قطر الكون يساوي الصفر تماما، وكثافته تساوي اللانهاية. تسمى هذه الحالة الأولية التفرد -حجم النقطة بكثافة لا نهائية. إن قوانين الفيزياء المعروفة لا تعمل في حالة التفرد. في هذه الحالة، يفقد مفاهيم المكان والزمان معناها، لذلك لا معنى للسؤال أين كانت هذه النقطة. كما أن العلم الحديث لا يستطيع 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 معينين. وفقًا لبعض التقديرات، إذا تم ضغط مادة الكون المرئي بأكملها، والتي تقدر بحوالي 1061 جم، إلى كثافة تبلغ 1094 جم/سم3، فإنها ستشغل حجمًا يبلغ حوالي 10-33 سم3. وسيكون من المستحيل رؤيته في أي مجهر إلكتروني. لفترة طويلة، لا يمكن قول أي شيء عن أسباب الانفجار الكبير 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 الكبير هي أن الكون في مراحله الأولى من النشأة كان يتمتع بحالة شبيهة بالفراغ غير مستقرة ذات كثافة طاقة عالية. نشأت هذه الطاقة من الإشعاع الكمي، أي. كما لو كان من لا شيء. الحقيقة هي أنه في الفراغ المادي لا يوجد شيء ثابت

الجسيمات والحقول والأمواج، ولكن هذا ليس فراغا هامدا. في الفراغ، هناك جسيمات افتراضية تولد، ولها وجود عابر وتختفي على الفور. ولذلك فإن الفراغ "يغلي" بالجسيمات الافتراضية ويشبع بتفاعلات معقدة بينها. علاوة على ذلك، فإن الطاقة الموجودة في الفراغ موجودة، إذا جاز التعبير، في طوابقه المختلفة، أي في الطوابق المختلفة. هناك ظاهرة الاختلافات في مستويات طاقة الفراغ.

وبينما يكون الفراغ في حالة توازن، لا يوجد فيه سوى جسيمات افتراضية (شبحية)، تستعير الطاقة من الفراغ لفترة زمنية قصيرة لتولد، وسرعان ما تعيد الطاقة المقترضة لتختفي. عندما، لسبب ما، كان الفراغ عند نقطة البداية (التفرد) متحمسا وترك حالة التوازن، ثم بدأت الجزيئات الافتراضية في التقاط الطاقة دون الارتداد وتحولت إلى جزيئات حقيقية. وفي النهاية، عند نقطة معينة في الفضاء، تكوّن عدد هائل من الجسيمات الحقيقية، إلى جانب الطاقة المرتبطة بها. عندما انهار الفراغ المثار، 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 في حالة خاصة، تسمى الفراغ "الزائف". وتتميز بطاقة عالية الكثافة للغاية، والتي تتوافق مع كثافة عالية للغاية من المادة. في هذه الحالة من المادة، يمكن أن تنشأ فيها ضغوط قوية، وضغوط سلبية، أي ما يعادل تنافر الجاذبية بهذا الحجم الذي تسبب في التوسع غير المقيد والسريع للكون - الانفجار الكبير. كان هذا هو الدافع الأول، "البداية" لعالمنا.

من هذه اللحظة يبدأ التوسع السريع للكون وينشأ الزمان والمكان. في هذا الوقت، هناك تضخم غير مقيد لـ "فقاعات الفضاء"، وهي أجنة واحد أو عدة أكوان، والتي قد تختلف عن بعضها البعض في ثوابتها وقوانينها الأساسية. أصبح أحدهم جنينًا لـ Metagalaxy الخاص بنا.

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

وبحلول 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. متى

وينتهي الاضمحلال، ويختفي التنافر، وكذلك يختفي التضخم. وتم إطلاق الطاقة المقيدة على شكل العديد من الجزيئات الحقيقية على شكل إشعاع، مما أدى على الفور إلى تسخين الكون إلى 10 27 كلفن. ومنذ تلك اللحظة فصاعدًا، تطور الكون وفقًا للنظرية القياسية للكون الكبير "الساخن". انفجار.

التطور المبكر للكون

مباشرة بعد الانفجار الكبير، كان الكون عبارة عن بلازما من الجسيمات الأولية بجميع أنواعها وجسيماتها المضادة في حالة من التوازن الديناميكي الحراري عند درجة حرارة 1027 كلفن، والتي تحولت بحرية إلى بعضها البعض. فقط تفاعلات الجاذبية والتفاعلات الكبيرة (العظيمة) كانت موجودة في هذه المجموعة. ثم بدأ الكون بالتوسع، وفي نفس الوقت انخفضت كثافته ودرجة حرارته. لقد حدث التطور الإضافي للكون على مراحل وكان مصحوبًا، من ناحية، بالتمايز، ومن ناحية أخرى، بتعقيد هياكله. تختلف مراحل تطور الكون في خصائص تفاعل الجسيمات الأولية وتسمى العصور.استغرقت التغييرات الأكثر أهمية أقل من ثلاث دقائق.

عصر الهادروناستمرت 10 -7 ثانية. في هذه المرحلة، تنخفض درجة الحرارة إلى 10 13 كلفن. وفي الوقت نفسه، تظهر التفاعلات الأساسية الأربعة جميعها، 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. وتبين أن عدد الجسيمات أكبر قليلاً من عدد الجسيمات المضادة. أسباب هذا التباين لا تزال مجهولة. في مجموعة شائعة تشبه البلازما، مقابل كل مليار زوج من الجسيمات والجسيمات المضادة، تبين أن جسيمًا واحدًا أكثر، وكان يفتقر إلى زوج للفناء. حدد هذا المظهر الإضافي للكون المادي مع المجرات والنجوم والكواكب والكائنات الذكية في بعضها.

عصر ليبتوناستمرت لمدة تصل إلى 1 ثانية بعد البداية. انخفضت درجة حرارة الكون إلى 1010 كلفن. وكانت عناصره الرئيسية هي اللبتونات، التي شاركت في التحولات المتبادلة بين البروتونات والنيوترونات. وفي نهاية هذا العصر، أصبحت المادة شفافة بالنسبة للنيوترينوات، وتوقفت عن التفاعل مع المادة، ومنذ ذلك الحين بقيت على قيد الحياة حتى يومنا هذا.

عصر الإشعاع (عصر الفوتون)استمرت مليون سنة. خلال هذا الوقت، انخفضت درجة حرارة الكون من 10 مليارات كلفن إلى 3000 كلفن. خلال هذه المرحلة، حدثت عمليات التخليق النووي الأولي، وهي الأكثر أهمية لمزيد من تطور الكون - مزيج البروتونات والنيوترونات (هناك كانت أقل بنحو 8 مرات

أقل من البروتونات) إلى النوى الذرية. وبحلول نهاية هذه العملية، كانت مادة الكون تتكون من 75% بروتونات (نوى الهيدروجين)، وحوالي 25% عبارة عن نوى هيليوم، وسقطت أجزاء من المائة على الديوتيريوم والليثيوم وعناصر خفيفة أخرى، وبعد ذلك أصبح الكون شفافًا بالنسبة لنا. الفوتونات، إذ انفصل الإشعاع عن المادة وكوّن ما يسمى في عصرنا هذا بالإشعاع المتبقي.

بعد ذلك، لما يقرب من 500 ألف عام، لم تحدث أي تغييرات نوعية - فقد برد الكون وتوسع ببطء. الكون، رغم بقائه متجانسًا، أصبح متخلخلًا بشكل متزايد. عندما تم تبريده إلى 3000 كلفن، يمكن لنواة ذرات الهيدروجين والهيليوم بالفعل التقاط الإلكترونات الحرة وتتحول إلى ذرات الهيدروجين والهيليوم المحايدة. ونتيجة لذلك، تم تشكيل الكون المتجانس، والذي كان عبارة عن خليط من ثلاث مواد غير متفاعلة تقريبًا: مادة الباريون (الهيدروجين والهيليوم ونظائرهما)، واللبتونات (النيوترينوات والنيوترينوات المضادة) والإشعاع (الفوتونات). بحلول هذا الوقت لم تكن هناك درجات حرارة عالية وضغوط عالية. يبدو أنه على المدى الطويل، كان الكون ينتظر المزيد من التوسع والتبريد، وتشكيل "صحراء ليبتون" - شيء مثل الموت الحراري. ولكن هذا لم يحدث؛ بل على العكس من ذلك، كانت هناك قفزة خلقت الكون الهيكلي الحديث، والذي استغرق، حسب التقديرات الحديثة، من 1 إلى 3 مليارات سنة.

حتى العلماء المعاصرين لا يستطيعون تحديد ما كان موجودًا في الكون قبل الانفجار الكبير بالضبط. هناك عدة فرضيات ترفع حجاب السرية عن واحدة من أعقد قضايا الكون.

أصل العالم المادي

قبل القرن العشرين، لم يكن هناك سوى اثنين فقط: يعتقد المتدينون أن العالم خلقه الله. وعلى 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 وكل شيء سيبقى كما كان قبل مليارات السنين.

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

أبحاث هابل

لقد دمر القرن العشرين العديد من نظريات العصور الماضية. ظهرت فرضيات جديدة في المكان الذي تم إخلاؤه، تشرح الأسرار غير المفهومة حتى الآن. بدأ كل شيء بحقيقة أن العلماء أثبتوا حقيقة توسع الكون. تم صنعه بواسطة إدوين هابل. واكتشف أن المجرات البعيدة تختلف في ضوءها عن تلك العناقيد الكونية التي كانت أقرب إلى الأرض. شكل اكتشاف هذا الانتظام أساس قانون إدوين هابل للتوسع.

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

وتسمى هذه الظاهرة الانفجار الكبير. وتم شرح أصل الكون بدقة بمساعدة النظرية حول هذا الحدث الطويل الأمد. متى حدث ذلك؟ لقد حدد الفيزيائيون سرعة حركة المجرات واشتقوا صيغة قاموا من خلالها بحساب وقت حدوث "الصدمة" الأولية. لا يمكن لأحد أن يذكر أرقاما دقيقة، لكن هذه الظاهرة تقريبا حدثت منذ حوالي 15 مليار سنة.

ظهور نظرية الانفجار الكبير

حقيقة أن جميع المجرات هي مصادر للضوء يعني أنه تم إطلاق كمية هائلة من الطاقة أثناء الانفجار الكبير. كانت هي التي أدت إلى ظهور السطوع ذاته الذي فقدته العوالم أثناء ابتعادها عن مركز ما حدث. تم إثبات نظرية الانفجار الكبير لأول مرة من قبل الفلكيين الأمريكيين روبرت ويلسون وأرنو بنزياس. لقد اكتشفوا خلفية كونية ميكروويف كهرومغناطيسية تبلغ درجة حرارتها ثلاث درجات كلفن (أي -270 درجة مئوية). ويدعم هذا الاكتشاف فكرة أن الكون كان ساخنًا للغاية في البداية.

لقد أجابت نظرية الانفجار الكبير على العديد من الأسئلة التي طرحت في القرن التاسع عشر. ومع ذلك، الآن هناك جديدة. على سبيل المثال، ماذا كان يوجد في الكون قبل الانفجار الكبير؟ لماذا هي متجانسة للغاية، بينما مع هذا الإطلاق الضخم للطاقة، يجب أن تتناثر المادة بشكل غير متساو في جميع الاتجاهات؟ أدت اكتشافات ويلسون وأرنو إلى التشكيك في الهندسة الإقليدية الكلاسيكية، حيث ثبت أن الفضاء ليس له انحناء.

النظرية التضخمية

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

إذًا كيف كان شكل الكون قبل الانفجار الكبير؟ يطلق العلم الحديث على هذه الفترة اسم "التضخم". في البداية، لم يكن هناك سوى حقل يملأ كل المساحة الخيالية. يمكن مقارنتها بكرة الثلج التي ألقيت على منحدر جبل ثلجي. سوف تتدحرج الكتلة إلى الأسفل ويزداد حجمها. وبنفس الطريقة، فإن الحقل، بسبب التقلبات العشوائية، تغير في بنيته خلال فترة زمنية لا يمكن تصورها.

عندما تم تشكيل تكوين متجانس، حدث رد فعل. أنه يحتوي على أكبر أسرار الكون. ماذا حدث قبل الانفجار الكبير؟ مجال تضخمي لا يشبه المادة الحالية على الإطلاق. وبعد التفاعل بدأ نمو الكون. إذا واصلنا القياس مع كرة الثلج، فبعد أن تدحرجت كرات الثلج الأخرى إلى الأسفل، زاد حجمها أيضًا. يمكن مقارنة لحظة الانفجار الكبير في هذا النظام بالثانية التي سقطت فيها صخرة ضخمة في الهاوية واصطدمت بالأرض في النهاية. في تلك اللحظة، تم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. انها لا تزال غير قادرة على تجاوز. إن استمرار رد الفعل الناتج عن الانفجار هو الذي ينمو كوننا اليوم.

المادة والمجال

الآن يتكون الكون من عدد لا يمكن تصوره من النجوم والأجسام الكونية الأخرى. هذه المجموعة من المادة تنضح بطاقة هائلة، وهو ما يتناقض مع القانون الفيزيائي لحفظ الطاقة. ماذا يقول؟ يتلخص جوهر هذا المبدأ في حقيقة أن كمية الطاقة في النظام تظل دون تغيير خلال فترة زمنية لا حصر لها. ولكن كيف يمكن دمج هذا مع كوننا الذي يستمر في التوسع؟

لقد تمكنت النظرية التضخمية من الإجابة على هذا السؤال. ومن النادر جدًا أن يتم حل أسرار الكون هذه. ماذا حدث قبل الانفجار الكبير؟ مجال التضخم. بعد ظهور العالم، جاءت المادة المألوفة إلينا في مكانها. ومع ذلك، بالإضافة إلى ذلك، يوجد في الكون أيضًا طاقة سلبية. خصائص هذين الكيانين متعارضة. هذه هي الطريقة التي يتم بها تعويض الطاقة القادمة من الجسيمات والنجوم والكواكب والمواد الأخرى. وتفسر هذه العلاقة أيضًا سبب عدم تحول الكون بعد إلى ثقب أسود.

عندما حدث الانفجار الكبير لأول مرة، كان العالم صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن لأي شيء أن ينهار. والآن، عندما توسع الكون، ظهرت ثقوب سوداء محلية في بعض أجزائه. يمتص مجال جاذبيتهم كل ما حولهم. ولا يمكن حتى للضوء الهروب منه. في الواقع بسبب هذا، تصبح هذه الثقوب سوداء.

توسع الكون

وحتى على الرغم من الإثبات النظري للنظرية التضخمية، فإنه لا يزال من غير الواضح كيف كان شكل الكون قبل الانفجار الكبير. ولا يمكن للخيال البشري أن يتخيل هذه الصورة. والحقيقة هي أن المجال التضخمي غير ملموس. ولا يمكن تفسيره بقوانين الفيزياء المعتادة.

وعندما حدث الانفجار الكبير، بدأ المجال التضخمي بالتوسع بمعدل تجاوز سرعة الضوء. وفقاً للمؤشرات الفيزيائية، لا يوجد أي مادة في الكون يمكنها التحرك بشكل أسرع من هذا المؤشر. ينتشر الضوء عبر العالم الموجود بأعداد هائلة. لقد انتشر المجال التضخمي بسرعة أكبر، وذلك على وجه التحديد بسبب طبيعته غير المادية.

الوضع الحالي للكون

الفترة الحالية من تطور الكون هي الفترة الأنسب لوجود الحياة. يجد العلماء صعوبة في تحديد المدة التي ستستمر فيها 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 الحساب الرياضي يجب كتابته باستخدام الدرجات. لقد تمت دراسة الحاضر بشكل أفضل بكثير من دراسة عصور ما قبل تاريخ الكون. وما حدث قبل الانفجار الكبير، في كل الأحوال، سيبقى مجرد موضوع بحث نظري وحسابات جريئة.

في العالم المادي، حتى الوقت يظل كمية نسبية. على سبيل المثال، الكوازارات (نوع من الأجسام الفلكية) الموجودة على مسافة 14 مليار سنة ضوئية من الأرض متخلفة عن "الآن" المعتاد بنفس تلك الـ 14 مليار سنة ضوئية. وهذه الفجوة الزمنية هائلة. من الصعب تحديده حتى رياضيا، ناهيك عن حقيقة أنه من المستحيل ببساطة 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 الكبير للتو. التاريخ الكامل للكون لا يزال في طور الاكتمال. يكتشف علماء الفلك حقائق مذهلة جديدة بمساعدة معدات البحث الحديثة والمحسنة (التلسكوبات والمختبرات وغيرها).

ومع ذلك، لا تزال هناك ظواهر غير مفهومة. مثل هذه البقعة البيضاء، على سبيل المثال، هي طاقتها المظلمة. يستمر جوهر هذه الكتلة المخفية في إثارة عقول علماء الفيزياء الأكثر تعليماً وتقدماً في عصرنا. بالإضافة إلى ذلك، لم يكن هناك أبدًا وجهة نظر موحدة حول أسباب وجود جسيمات في الكون أكثر من الجسيمات المضادة. وقد تمت صياغة العديد من النظريات الأساسية حول هذا الموضوع. بعض هذه النماذج هي الأكثر شعبية، ولكن لم يتم قبول أي منها حتى الآن من قبل المجتمع العلمي الدولي

على نطاق المعرفة العالمية والاكتشافات الهائلة في القرن العشرين، تبدو هذه الفجوات ضئيلة للغاية. لكن تاريخ العلم يظهر بانتظام يحسد عليه أن تفسير مثل هذه الحقائق والظواهر "الصغيرة" يصبح الأساس لفكرة البشرية بأكملها حول الانضباط ككل (في هذه الحالة، نحن نتحدث عن علم الفلك). لذلك، سيكون لدى الأجيال القادمة من العلماء بالتأكيد ما يجب القيام به وما يجب اكتشافه في مجال فهم طبيعة الكون.