الانفجار العظيم.. نظرية نشأة الكون وتاريخها ومراحل تكون الكون بالتفصيل 

الانفجار العظيم.. نظرية نشأة الكون وتاريخها ومراحل تكون الكون بالتفصيل 

27 Dec 2021
رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك
حجم الخط

يعتقد معظم علماء الفلك أن الكون بدأ في الانفجار العظيم منذ حوالي 14 مليار سنة. في ذلك الوقت، كان الكون بأكمله داخل فقاعة أصغر بآلاف المرات من رأس الدبوس. كان أكثر سخونة وكثافة من أي شيء يمكن أن نتخيله.

ثم انفجر فجأة، مما أنشأ الكون الذي نعيش فيه حالياً. بدأ كل من الزمان والمكان والمادة مع الانفجار العظيم. في جزء من الثانية، نما الكون من أصغر من ذرة واحدة إلى أكبر من مجرة. واستمر في النمو بمعدل رائع. ولا يزال يتوسع اليوم.

مع توسع الكون وتبريده، تغيرت الطاقة إلى جزيئات من المادة والمادة المضادة. هذان النوعان المتعارضان من الجسيمات دمر كل منهما الآخر. لكن بعض الأشياء نجت، بدأت جسيمات أكثر استقرارًا تسمى البروتونات والنيوترونات في التكون عندما كان عمر الكون ثانية واحدة.

ما هو الانفجار العظيم

الانفجار العظيم هو نظرية تصف توسع الكون من نقطة الأصل منذ حوالي 13.8 مليار سنة.

حيث أن ونظرية الانفجار العظيم هي نموذج لشرح أصل الكون. وفقًا لذلك، تم إنشاء الكون في انفجار هائل مكونًا غالبية المادة.  إنها فكرة أن الكون بدأ كنقطة واحدة فقط، ثم تمدد وتمدد لينمو بالحجم الذي هو عليه الآن ولا يزال يتمدد.

الانفجار العظيم

تاريخ نظرية الانفجار العظيم

قبل نظرية الانفجار العظيم، كان هناك عدد لا يحصى من النظريات العلمية والأساطير الدينية والفولكلور والقصص حول كيف بدأ كل شيء. ومن بينها كان هناك العديد من النظريات الكونية بدعم علمي والتي كانت تعتبر منافسة جادة في ذلك الوقت.

وفي أوائل القرن العشرين، اعتبرت فكرة توسع الكون فكرة سخيفة. وكان نموذج الكون المستقر هو النموذج الذي قبله معظم العلماء.

بداية نشأة نظرية الانفجار العظيم

بدأ تاريخ نظرية الانفجار الأعظم في عام 1912 باكتشافات فيستو سليفر لحركة السدم الحلزونية. اشتق الكسندر فريدمان معادلات فريدمان بعد عقد من الزمن، والتي أظهرت توسع الكون.

وكان لمساهمات جورج ليميتر وإدوين هابل دور في تشكيل  أساس نظرية الانفجار العظيم ، حيث “يصف قانون هابل-ليميتر التأثير الذي تتحرك به الأجسام في الكون المتسع بعيدًا عن بعضها البعض بسرعة مرتبطة نسبيًا ببعدها.”

وأدى اكتشاف انحسار المجرات  ومن ذلك فكرة أن الكون يمر بتوسع مستمر. في النهاية إلى فكرة أنه لا بد من وجود نقطة واحدة في البداية.

لاحظ لميتر هذه الأفكار لأول مرة في عام 1927 وقال إنه إذا كان الكون يتوسع، فإنه كان أصغر في الماضي. وينبغي أن يؤدي استقراء الزمن إلى عصر كانت فيه كل المادة في الكون مجمعة معًا في حالة كثيفة. وفقًا لذلك، يجب أن يكون الكون المادي قد نشأ من جسيم واحد، والذي وصفه بأنه “الذرة البدائية”. إن انفجار هذا الجسيم هو الذي أدى إلى نشوء المكان والزمان والكون الذي يستمر في التوسع وسيواصل القيام بذلك.

وأكدت تجارب هابل في عام 1929 تحول المجرات وقدمت دليلاً على توسع الكون.

لكن الأمر استغرق عدة عقود أخرى لقبول المجتمع العلمي لنظرية الانفجار العظيم. اشتبكت نظريات مختلفة في السنوات القادمة. قاد النقاش جورج جامو وفريد ​​هويل، حيث دافع الأول عن الانفجار العظيم والأخير لصالح كون الحالة مستقرة. صاغ هويل مصطلح نظرية الانفجار العظيم في عام 1949. 

تم تسوية هذه الحجة أخيرًا في عام 1964 عندما اكتشف Arno Penzias و Robert Wilson إشارات راديو ثابتة ليس لها مصادر مادية وتم التوصل إلى أن لها أصلًا كونيًا. ويقال إن هذا الإشعاع المسمى إشعاع الخلفية الكونية من بقايا السنوات الأولى لتوسع الكون. اعتبر الغالبية الأدلة قوية وبعد ذلك، لقيت نظرية الانفجار العظيم قبولًا واسع النطاق.

ولكن النظرية لا تتعلق فقط بـ الانفجار. ولكن كان الانفجار الذي تسبب في خلق الكون مجرد البداية.

مراحل تطور الكون بعد الانفجار العظيم

هناك عدة مراحل في تكوين الكون تمليها نظرية الانفجار الأعظم. مع مرور كل مرحلة، يبرد الكون ويتمدد بكميات متناهية الصغر في بعض الأحيان. ويخضع الكون للتوسع والتبريد وفيما يلي مراحل تطور الكون:

مرحلة التفرد

 في البداية، لم يكن هناك سوى نقطة شديدة الحرارة وكثافة لانهائية، بعرض بضعة ملليمترات. الموضوع الذي يشكل كل ما نراه ونعرفه اليوم تم حشوها في هذه النقطة. وقد تم وصفه بأنه يشبه الثقب الأسود فائق الشحن.

الانفجار العظيم

 منذ ما يقرب من 13.7 مليار سنة، انفجرت النقطة الصغيرة المتمثلة في التفرد بعنف. هذا هو الانفجار الذي نطلق عليه عادة الانفجار العظيم. هذا الانفجار هو مصدر كل المادة والطاقة والفضاء والزمان.

عصر الإشعاع

 يمكن وصف الوقت بعد الانفجار العظيم حتى اللحظة الحالية وما بعده على نطاق واسع إلى عصرين، أولهما عصر الإشعاع. سميت هذه الحقبة بهذا الاسم نسبة لوفرة الإشعاع بعد الانفجار العظيم وامتدت فقط لعشرات الآلاف من السنين منذ الانفجار.

يمكن القول أن العصر يتألف من مراحل أصغر، استمر معظمها أقل من ثانية. هذه العهود المبكرة لا تزال تخضع للكثير من التكهنات لأن الكون لم يكن محكومًا بقوانين الفيزياء التي نفهمها خلال تلك الفترة ومن ضمنها: 

  • بلانك إيبوك: خلال هذا الوقت، لم يكن هناك أي شيء، وكانت فقط القوة الخارقة التي أصبحت فيما بعد القوى الرئيسية التي نراها اليوم. في نهاية حقبة بلانك تشكلت الجاذبية. سميت هذه الحقبة بهذا الاسم لأنها حدثت في أصغر وحدة زمنية قابلة للقياس ، زمن بلانك.
  • حقبة التوحيد الكبير: 10-43 ثانية بعد الانفجار العظيم، انفصلت قوة نووية قوية عن القوة الخارقة.
  •  الحقبة التضخمية: بعد 10-36 ثانية من الانفجار العظيم، خلال حقبة التضخم، حدث توسع سريع في الكون. كان الكون لا يزال شديد الحرارة ولم يكن به سوى جسيمات مثل الإلكترونات والكواركات.
  • الحقبة الكهروضعيفة: في هذه الحقبة، بعد 10-32 ثانية من الانفجار العظيم، حطمت القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية الضعيفة القوة العظمى. 
  • حقبة الكوارك: بعد 10-12 ثانية من الانفجار العظيم، امتلأ الكون بالجسيمات اللازمة لتشكيل نظام معقد، لكن درجة الحرارة والكثافة كانت لا تزال عالية جدًا لدعمه.
  • عصر هادرون: في غضون 10-16 ثانية بعد الانفجار العظيم. انخفضت درجة الحرارة بدرجة كافية إلى 1010 كلفن لتكوين البروتونات والنيوترونات من الكواركات.
  • عصر ليبتون: في حوالي ثانية واحدة بعد الانفجار العظيم، كانت درجة الحرارة 1012 كلفن. 
  • العصر النووي: بعد 100 ثانية من الانفجار العظيم، كانت درجة الحرارة 109 كلفن، وكانت الظروف كافية لتكوين نوى من البروتونات والنيوترونات. وهكذا تكونت ذرات الهيليوم.

عصر المادة

 بمجرد أن أصبح الكون قادرًا على تكوين العناصر وامتلكه ظروف كافية لتكوين العناصر، بدأ عصر المادة، حيث هيمنت المادة على الكون. يمتد هذا العصر لملايين السنين بعد عصر الإشعاع عندما نما الكون وتغير وتحول إلى الشكل الذي نراه اليوم. وينقسم هذا العصر إلى التالي:

  • الحقبة الذرية: كانت الحقبة الذرية بعد 50000 سنة من الانفجار العظيم. تم تبريد الكون أخيرًا إلى 3000 كلفن، وهي درجة حرارة كافية لدعم الإلكترونات والنواة تتحد لتكوين الذرات. حيث أدت عملية إعادة التركيب إلى تكوين ذرات الهيدروجين. 
  • عصر المجرة: بعد 200 مليون سنة من الانفجار العظيم. تشكلت العناقيد الذرية، والتي أصبحت فيما بعد مجرات.
  • الحقبة النجمية: بعد 3 مليارات سنة من الانفجار العظيم، بدأت النجوم تتشكل داخل المجرات. تطور الكون إلى الشكل الذي نراه الآن في هذه الحقبة. جميع العناصر الأخرى تشكلت، ثم تشكلت الكواكب وبالتالي تشكلت الحياة. يُطلق على هذه الحقبة أيضًا اسم العصر النجمي، وتشمل الوقت الحاضر. وحتى نقطة في المستقبل ستتوقف فيها النجوم عن التكون.
رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك

التعليقات (0)

يجب عليك .. تسجيل الدخول أو التسجيل لتتمكن من التعليق.

تعليقات الفيسبوك