الفلك

كيف نعرف الكثير من التفاصيل حول الانفجار العظيم ، لكننا لا نعرف ما إذا كان الكون محدودًا / لانهائيًا؟

كيف نعرف الكثير من التفاصيل حول الانفجار العظيم ، لكننا لا نعرف ما إذا كان الكون محدودًا / لانهائيًا؟

أفهم أن هذا السؤال قد يكون غامضًا جدًا ، لكني في حيرة من أمري بشأن ما يلي:

من ناحية ، نعرف الكثير من "التفاصيل" حول الانفجار العظيم ، مثل التفاصيل الدقيقة حقًا ، وتطور الكون ، وعمر الكون ...

من ناحية أخرى ، لا نعرف حجم الكون ، أو حتى إذا كان محدودًا أم لا.

يبدو هذا غريبًا تمامًا بالنسبة لي ، لأنه حتى لو لم نتفاعل أبدًا مع الكون الذي لا يمكن ملاحظته ، فإن هذه الأجزاء لا تزال تتفاعل مع أجزاء من الكون المرئي.


بعض الأمثلة:

  • عمر الكون: 13.787 ± 0.020 مليار سنة (± 0.15٪) حددت عدة طرق مختلفة
  • ثابت هابل: ما يقرب من 69 إلى 74 كم / ثانية / Mpc (± 1.6٪) تختلف القياسات المختلفة مع بعضها البعض
  • حجم الكون: غير معروف

من خلال مراقبة الكون الذي يمكن ملاحظته ، يمكننا جمع الكثير من البيانات حول مكونات الكون الآن وفي العهود السابقة ، وبالعودة إلى الخلفية الكونية الميكروية. تضع هذه البيانات قيودًا ضيقة جدًا على النماذج القابلة للتطبيق للانفجار العظيم. هذا هو السبب في أن علماء الكونيات واثقون من تفاصيل الانفجار العظيم ، وبالتأكيد من كسر التناظر الكهروضعيف وما بعده.

ومع ذلك ، فمن الأصعب بكثير إجراء ملاحظة للكون المرئي يمكن أن يميز بين كون كبير جدًا جدًا ولكنه محدود والكون اللامتناهي. لهذا السبب لا يزال هذا السؤال مفتوحًا.


حقائق نظرية الانفجار العظيم

الكون شاسع لا تشكل مجرتنا سوى جزء صغير منه. لدينا الشمس والكواكب والنجوم وكل كوكب له عدد مختلف من الأقمار والكويكبات والنيازك. لكن هل تساءلت يومًا كيف بدأ كل هذا؟ كيف نشأ الكون؟ يخضع هذا الكون للقوانين والقواعد التي تربط الأنظمة الشمسية معًا. بدون الكون لم يكن لدينا فيزياء أو كيمياء أو أي نوع أو قانون أو حياة. إن فضول البشر هو الذي يمنحهم القدرة على النظر إلى ما وراء الحاضر.


بتخمين معدل توسع الكون ، هل نعرف حجم الكون غير المرصود؟

لذلك نحن أقرب في الحجم إلى الكون المرئي من اللوح الخشبي ، ولكن ماذا عن الكون غير المرصود.

نقيس حجم الكون غير المرئي عن طريق قياس انحناء الكون المحلي. إذا كان لديه انحناء صفري ، يكون الكون مسطحًا ولانهائي. إذا كان لديه انحناء سلبي ، يكون له شكل زائدي ، وهو أيضًا لانهائي. إذا كان لديه انحناء إيجابي ، يكون له شكل كروي (مثل الكرة ولكن بأبعاد أكثر) ، ويمكننا استخدام الانحناء لحساب حجم الكون.

في الوقت الحالي ، يبدو أن الكون مسطح للغاية ، لذلك يبدو أنه & # x27s لانهائي. لسوء الحظ ، يجب أن تحتوي جميع القياسات على عدم يقين ، مما يعني أنه من الممكن تقنيًا أن الكون محدود الحجم - إنه & # x27s فقط أن الانحناء صغير جدًا بحيث يمكننا & # x27t رؤيته بالفعل.

تحرير: لكون مسطح ، Ω = 1. لكون كروي ، Ω & GT1. لدينا Ω = 1.00 ± 0.02. بالنسبة إلى Ω = 0.98 ، سيكون نصف قطر انحناء الكون حوالي 30 جيجا فرسخ ، وهو على مقياس الحجم الكلي للكون المرئي - على الرغم من أننا لاحظنا فقط مجرات تصل إلى حوالي 4 Gpc ، وفقط مع العدسات الصعبة التقنيات.


كشفت تفاصيل جديدة عما حدث في الميكروثانية الأولى من الانفجار العظيم

قام باحثون من جامعة كوبنهاغن بالتحقيق في ما حدث لنوع معين من البلازما - أول مادة موجودة على الإطلاق - خلال الميكروثانية الأولى من الانفجار العظيم. توفر النتائج التي توصلوا إليها جزءًا من اللغز لتطور الكون ، كما نعرفه اليوم.

منذ حوالي 14 مليار سنة ، تغير كوننا من كونه أكثر سخونة وكثافة إلى توسع جذري - وهي عملية أطلق عليها العلماء اسم "الانفجار العظيم".

وعلى الرغم من أننا نعلم أن هذا التوسع السريع خلق الجسيمات والذرات والنجوم والمجرات والحياة كما نعرفها اليوم ، إلا أن تفاصيل كيف حدث كل هذا لا تزال غير معروفة.

كشفت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة كوبنهاغن عن رؤى حول كيف بدأ كل شيء.

لقد درسنا مادة تسمى Quark-Gluon Plasma والتي كانت المادة الوحيدة التي وجدت خلال الميكروثانية الأولى من الانفجار العظيم. تخبرنا نتائجنا بقصة فريدة عن كيفية تطور البلازما في المرحلة المبكرة من الكون ، "توضح يو زو ، الأستاذ المساعد في معهد نيلز بور ، جامعة كوبنهاغن.

"أولاً ، تم فصل البلازما التي تتكون من كواركات وغلوونات عن طريق التمدد الحار للكون. ثم تحولت قطع الكوارك إلى ما يسمى الهادرونات. الهادرون الذي يحتوي على ثلاثة كواركات يصنع بروتونًا ، وهو جزء من النوى الذرية. هذه النوى هي اللبنات الأساسية التي تشكل الأرض وأنفسنا والكون الذي يحيط بنا.

من الطلاقة والسلس إلى اللبنات الأساسية للحياة

كانت بلازما Quark-Gluon (QGP) موجودة في أول 0.000001 ثانية من Big Bang وبعد ذلك اختفت بسبب التوسع. ولكن باستخدام مصادم الهادرونات الكبير في سيرن ، تمكن الباحثون من إعادة إنشاء هذه المسألة الأولى في التاريخ وتتبع ما حدث لها.

"يصطدم المصادم ببعض الأيونات من البلازما بسرعة كبيرة - تقريبًا مثل سرعة الضوء. هذا يجعلنا قادرين على رؤية كيف تطورت QGP من كونها مادتها الخاصة إلى النوى في الذرات ولبنات بناء الحياة ، "يقول يو زو.

بالإضافة إلى استخدام مصادم الهادرونات الكبير ، طور الباحثون أيضًا خوارزمية قادرة على تحليل التوسع الجماعي لعدد أكبر من الجسيمات المنتجة في وقت واحد ، أكثر من أي وقت مضى. تظهر نتائجهم أن QGP اعتاد أن يكون شكلاً سائلاً بطلاقة وأنه يميز نفسه عن الأمور الأخرى من خلال تغيير شكله باستمرار بمرور الوقت.

"اعتقد الباحثون لفترة طويلة أن البلازما هي شكل من أشكال الغاز ، لكن تحليلنا يؤكد أحدث قياس هام ، حيث أظهر مصادم الهادرون أن QGP كان طليقًا وله ملمس ناعم مثل الماء. التفاصيل الجديدة التي نقدمها هي أن البلازما قد غيرت شكلها بمرور الوقت ، وهو أمر مفاجئ تمامًا ومختلف عن أي مادة أخرى نعرفها وما كنا نتوقعه "، كما تقول يو تشو.

خطوة واحدة أقرب إلى الحقيقة حول Big Bang

على الرغم من أن هذا قد يبدو وكأنه تفصيل صغير ، إلا أنه يقربنا خطوة واحدة من حل لغز الانفجار العظيم وكيف تطور الكون في الميكروثانية الأولى ، كما يوضح.

"كل اكتشاف هو لبنة تعمل على تحسين فرصنا في اكتشاف الحقيقة حول Big Bang. لقد استغرق الأمر منا حوالي 20 عامًا لاكتشاف أن بلازما Quark-Gluon كانت بطلاقة قبل أن تتحول إلى الهادرونات ولبنات بناء الحياة. لذلك فإن معرفتنا الجديدة عن السلوك المتغير باستمرار للبلازما ، تمثل تقدمًا كبيرًا بالنسبة لنا ، "تختتم You Zhou.

المرجع: & # 8220 قياسات التراكم التوافقي المختلط في تصادمات الرصاص والرصاص في TeV & # 8221 بواسطة ALICE Collaboration ، 11 مايو 2021 ، رسائل الفيزياء ب.
DOI: 10.1016 / j.physletb.2021.136354

تم نشر الدراسة للتو في المجلة رسائل الفيزياء ب ويؤديها You Zhou مع Zuzana Moravcova ، الحاصلة على درجة الدكتوراه في معهد Niels Bohr في جامعة كوبنهاغن.

المزيد عن SciTechDaily

& # 8220Perfect Fluid & # 8221 يكشف عن أدلة حول الكون الصغير من الثانية بعد الانفجار العظيم

بلازما كوارك-غلوون - التي ملأت الكون بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم - تتدفق مثل الماء

الحالة القصوى للمادة: دليل على الكواركات العلوية في الاصطدامات في مصادم الهادرونات الكبير

الجسيم دون الذري الجديد Zc (3900) يلمح إلى مادة فور كوارك

وضع "الانفجار" في الانفجار العظيم - "إعادة تسخين" الأجزاء الأولى من الثانية للكون

استكشاف الغرابة في أول عشرة ميكروثانية في الكون

مصادم الهدرونات الكبير ATLAS يعثر على أدلة على إنتاج كوارك رباعي مذهل

تساعد الحواسيب العملاقة العلماء الذين يدرسون الكواركات ، وهي أصغر الجسيمات في الكون

17 تعليقًا على "تفاصيل جديدة كشفت عما حدث في الميكرو ثانية الأولى من الانفجار العظيم"

تقرير مثير للإعجاب. انها خاطئة تماما. لا أحد وأعني لا أحد يعرف أي شيء. مجرد التخمين الخاص بك ونحن نعرف ذلك. على الأقل تم الدفع لك مقابل اقتراح هذا الهراء. حسنًا ، في الواقع ، يجب أن تفقد وظيفتك اليومية وتذهب لحفر الآبار في إفريقيا وتتوقف عن إهدار حياتك.

محاولة جيدة. لكني لا أستخدم & # 8217t & # 8216BELIEVE & # 8217 في بلازما كوارك غلوون. وهذا هو ما يهم.

الرجل العاشر على حق. لا أحد يعرف أي شيء. لا أحد يعرف كيف تعمل الهواتف المحمولة أو كيف تبقى الطائرات في الجو أو كيف تظهر أقواس قزح في السماء ولا تجعلني أبدأ على أجهزة الكمبيوتر. هذه لغز كامل. العلماء يخمنون فقط. السنوات التي يقضونها في الدراسة ، والتجريب ، وتطوير النظريات ، وتكرار عمل العلماء الآخرين هي مجرد مضيعة كبيرة للوقت لأنني إذا لم أفهمها ، دون وضع عقود من الدراسة والعمل ، فإن NOBODY يفهمها.

بابو ج. رانجاناثان *
(بكالوريوس الكتاب المقدس / علم الأحياء)

فقط لأن العلم يمكن أن يشرح كيف تعمل الطائرة لا يعني أنه لم يقم أحد بتصميمها أو صنعها. ومجرد أن العلم يمكن أن يشرح كيف تعمل الحياة أو الكون لا يعني ذلك أنه لم يكن هناك مصمم وصانع وراءهما.

قد تشرح القوانين الطبيعية كيف يعمل النظام في الكون ويعمل ، لكن مجرد القوانين الطبيعية غير الموجهة لا يمكنها تفسير أصل هذا النظام. بمجرد أن يكون لديك خلية كاملة وحيوية ، فإن الشفرة الجينية والآلية البيولوجية موجودة لتوجيه تكوين المزيد من الخلايا من المواد الخام مثل الأحماض الأمينية والمواد الكيميائية الأخرى ، ولكن كيف يمكن أن تكون الحياة أو الخلية قد نشأت بشكل طبيعي عندما لا يكون هناك رمز توجيه وآليات موجودة في الطبيعة؟ اقرأ مقالتي على الإنترنت: كيف يدحض علم الطب الشرعي الإلحاد.

ما هو العلم؟ العلم ببساطة هو المعرفة القائمة على الملاحظة. لم يلاحظ أي إنسان الكون قادمًا عن طريق الصدفة أو التصميم أو الخلق أو التطور. هذه مواقف إيمانية. المسألة هي أي إيمان يدعمه الدليل العلمي بشكل أفضل.

يُظهر العلم أن الكون لا يمكن أن يكون أبديًا لأنه لا يمكن أن يحافظ على نفسه إلى الأبد بسبب قانون الانتروبيا (اضمحلال الطاقة الصافي المتزايد والذي لا رجعة فيه ، حتى في نظام مفتوح). حتى الكون المتذبذب الافتراضي لا يمكنه الاستمرار في التأرجح إلى الأبد! تُظهر نظرية النسبية العامة لأينشتاين أن المكان والمادة والزمان كلها أشياء مادية وكلها لها بداية. حتى أن الفضاء ينتج الجسيمات لأنه في الواقع شيء ، وليس شيئًا. ماذا عن بوزون هيغز (ما يسمى "جسيم الله")؟ إن بوزون هيغز ، حتى لو كان موجودًا ، لم يكن ليخلق كتلة من لا شيء ، بل كان سيحول الطاقة إلى كتلة. أظهر أينشتاين أن كل المادة هي شكل من أشكال الطاقة. حتى الوقت كان له بداية! الوقت ليس أبديًا.

لا يسمح قانون الانتروبيا & # 8217t للكون أن يكون أبديًا. إذا كان الكون أبديًا ، فإن كل شيء ، بما في ذلك الوقت (الذي أظهر العلم الحديث أنه فيزيائي مثل الكتلة والفضاء) ، كان سيصبح إنتروبولوجيًا تمامًا الآن وكان الكون بأكمله سينتهي بموت حراري منتظم منذ زمن بعيد جدًا. . حقيقة أن هذا لم يحدث بالفعل هو دليل قوي على بداية الكون.

يعترف العالم الملحد الشهير ستيفن هوكينج بأن الكون له بداية ولم يأت من لا شيء ، لكنه يعتقد أن لا شيء أصبح شيئًا من خلال عملية طبيعية لم يتم اكتشافها بعد. هذا & # 8217s ليس تفكيرًا عقلانيًا على الإطلاق ، كما أنه سيجعل التأثير أكبر من سبب القول بأن لا شيء يخلق شيئًا ما. يجب أن تكون البداية من أصل خارق لأن العلم يعلمنا من القانون الأول للديناميكا الحرارية أن القوانين والعمليات الطبيعية لا تملك القدرة على إحياء شيء من العدم.

لا يمكن إثبات الأصل الخارق للكون بالعلم ، لكن العلم يشير إلى ذكاء وقوة خارقة للطبيعة لأصل الكون ونظامه. من أين جاء الرب؟ من الواضح ، على عكس الكون ، أن طبيعة الله لا تتطلب بداية.

يمكن تفسير الاضطراب في الكون بسبب الصدفة والعمليات العشوائية ، ولكن لا يمكن تفسير الترتيب إلا بسبب الذكاء والتصميم.

قد تشرح الجاذبية كيف يتم الحفاظ على الترتيب الموجود في الدورات الدقيقة والمنظمة لآلاف المليارات من النجوم ، لكن الجاذبية لا يمكنها تفسير أصل هذا الترتيب.

يعتقد بعض علماء الفلك التطوريين أن تريليونات النجوم اصطدمت ببعضها البعض تاركة النجوم الباقية على قيد الحياة لإيجاد مدارات منظمة بدقة في الفضاء. ليس هذا فقط غير منطقي ، ولكن إذا كان هناك مثل هذا الاصطدام الجماعي للنجوم ، فسيكون هناك بقايا ضخمة من السحب الغازية في الفضاء لدعم هذه الفرضية. لا يدعم المستوى الحالي لبقايا السحب الغازية في الفضاء حجم موت النجوم المطلوب لمثل هذه الفرضية. وكما ذكرنا سابقًا ، لا يمكن تفسير أصل النجوم من خلال الانفجار العظيم للأسباب المذكورة أعلاه. إنه أمر واحد أن نقول إن النجوم قد تتحلل وتموت في غيوم غازية عشوائية ، لكن الأمر مختلف تمامًا أن نقول إن سحب الغاز تتشكل إلى نجوم.

حتى أب نظرية الفوضى اعترف بأن & # 8220 الآليات & # 8221 الموجودة في العالم غير الحي تسمح فقط بمستويات بدائية جدًا من النظام بالظهور تلقائيًا (بالصدفة) ، ولكن ليس نوع أو مستوى النظام الذي نجده في الهياكل من الحمض النووي والحمض النووي الريبي والبروتينات. نعم ، لقد ثبت أن الأحماض الأمينية الفردية تظهر بالصدفة ولكن ليس جزيئات البروتين التي تتطلب أن تكون الأحماض الأمينية المختلفة في تسلسل دقيق تمامًا مثل الحروف الموجودة في الجملة.

بعض الأشياء لا تحتاج إلى تجربة أو إثبات علمي. في القانون هناك قول مأثور يسمى الدليل الظاهر. إنه يعني "الدليل الذي يتحدث عن نفسه".

مثال على الوجاهة الحقيقية للوهلة الأولى هو اكتشاف قلعة رملية متقنة على الشاطئ. لست مضطرًا إلى التجربة لتعلم أنه جاء عن طريق التصميم وليس بفعل قوى الرياح والمياه.

إذا اكتشفت رسالة أو رسالة رومانسية مكتوبة على الرمال ، فلن تضطر إلى التجربة لتعرف أنها كانت عن قصد وليس لأن عصا تحملها الرياح بشكل عشوائي وضعتها هناك. أنت تفترض بشكل طبيعي أن كائنًا ذكيًا وعقلانيًا كان مسؤولاً.

من المثير للاهتمام أن كارل ساجان قد اعترف بإشارات الراديو المتسلسلة في الفضاء كدليل على إرسال الحياة الذكية لها ، لكنه لم يعترف بالتركيب المتسلسل للجزيئات في الحمض النووي (الكود الجيني) كدليل على سبب ذكي. اقرأ مقالتي الشهيرة على الإنترنت ، كيف صنعني DNA.

أشجع الجميع على قراءة مقالاتي الشائعة عبر الإنترنت:

حدود طبيعية للتطور
كيف يدحض علم الطب الشرعي الإلحاد

قم بزيارة آخر موقع لي على الإنترنت: الخلق الداعم للعلم (يجيب هذا الموقع على العديد من الحجج ، القديمة والجديدة ، التي استخدمها أنصار التطور لدعم نظريتهم)

مؤلف مقال شهير على الإنترنت ، عقيدة الجحيم التقليدية تطورت من الجذور اليونانية

* لقد ألقيت محاضرات ناجحة (مع فترة أسئلة وأجوبة بعد ذلك) للدفاع عن الخلق أمام أعضاء هيئة تدريس وطلاب العلوم التطورية في مختلف الكليات والجامعات. لقد تشرفت بالتكريم في الطبعة الرابعة والعشرين لماركيز & # 8220Who & # 8217s Who in The East & # 8221 لكتاباتي عن الدين والعلم.

هل تقصد حقًا أن بلازما الكوارك غلوونات كانت بطلاقة في الشيمر أو السائل كسائل؟


هل كان الانفجار العظيم انفجارًا حقًا؟

الانفجار العظيم هو أفضل تفسير علمي لكيفية بدء الكون. وفقًا للنظرية ، بدأ الكون أكثر سخونة وكثافة مما هو عليه اليوم ، وتمدد وبرد بمرور الوقت.

على الرغم من أن المصطلح قد يبدو وكأن الكون بدأ بانفجار ضخم ، إلا أن العديد من العلماء يقولون إن هذا ليس جزءًا من النظرية. يعني الانفجار أن شيئًا ما انفجر أو تمدد من نقطة مركزية إلى الخارج إلى الفضاء. في الواقع ، تشير نظرية الانفجار العظيم إلى أن الفضاء نفسه توسع.

قال الفيزيائي بول شتاينهاردت ، مدير مركز برينستون للعلوم النظرية في جامعة برينستون في برينستون ، نيوجيرسي: "لو كان انفجارًا ، فسيكون له مركز". توسع الكون ".

بدلاً من المركز الذي توسع منه كل شيء ، يعتقد العلماء أن الفضاء يتمدد في كل مكان وفي كل الاتجاهات بالتساوي.

قال أندرياس ألبريشت ، عالم الفيزياء النظرية في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس: "الفضاء ليس مجرد شيء موجود هناك ، وتحدث الأشياء فيه ، أما الفضاء فهو شيء ديناميكي".

رغم ذلك ، بالنسبة للبعض ، فإن مسألة ما إذا كان هناك انفجار هي مجرد دلالات.

قال ألبريشت: "أعتقد أن أي شيء يبدأ من 10 إلى 40 درجة ، ويتضاعف حجمه كل جزء صغير جدًا من الثانية ، وأعتقد أنك تريد أن تطلق على ذلك الانفجار". "لكن لها سمات مختلفة عن شخص يفجر قنبلة في الصحراء."

جانب آخر محير للنظرية هو فكرة أنه في اللحظة ذاتها للانفجار العظيم ، كان الكون موجودًا في نقطة واحدة ، تفرد لدرجة حرارة وكثافة لانهائي. على الرغم من أن هذا ما تقوله النظرية ، يعتقد العلماء أن هذا هو المكان الذي تصبح فيه نظرية الانفجار العظيم غير كافية. هذه اللانهايات هي علامات على أن الرياضيات قد انهارت وفشلت في وصف الكون حقًا.

من أجل فهم ما حدث بعد ذلك بشكل كامل ، يعتقد العلماء أننا بحاجة إلى نظرية أساسية أفضل للفيزياء يمكن أن تتضمن وصفنا الحالي للنسبية العامة الصغيرة جدًا. اعتبارًا من الآن ، هاتان النظريتان لا يمكن التوفيق بينهما ، وتتصادمان في لحظة الانفجار العظيم.

التسمية التوضيحية: الصورة أعلاه ليست من Big Bang (لا توجد صور لها). صورة تلسكوب هابل الفضائي هي لسديم السرطان. الائتمان: ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية وجيف هيستر (جامعة ولاية أريزونا)


كيف تعمل نظرية الانفجار العظيم

لقرون ، كان البشر يحدقون في النجوم ويتساءلون كيف تطور الكون إلى ما هو عليه اليوم. لقد كان موضوع النقاش والنقاش الديني والفلسفي والعلمي. من بين الأشخاص الذين حاولوا كشف أسرار تطور الكون علماء مشهورون مثل ألبرت أينشتاين وإدوين هابل وستيفن هوكينج. يعد نموذج نظرية الانفجار الكبير.

على الرغم من شهرة نظرية الانفجار العظيم ، فقد أسيء فهمها على نطاق واسع. من المفاهيم الخاطئة الشائعة حول النظرية أنها تصف أصل الكون. هذا ليس صحيحا تماما. الانفجار الأعظم هو محاولة لشرح كيفية تطور الكون من حالة صغيرة جدًا وكثيفة إلى ما هو عليه اليوم. إنه لا يحاول تفسير سبب خلق الكون ، أو ما حدث قبل الانفجار الأعظم أو حتى ما يكمن خارج الكون.

هناك اعتقاد خاطئ آخر هو أن الانفجار العظيم كان نوعًا من الانفجار. هذا ليس دقيقًا أيضًا. يصف الانفجار الأعظم توسع الكون. بينما تشير بعض إصدارات النظرية إلى توسع سريع بشكل لا يصدق (ربما يكون أسرع من سرعة الضوء) ، فإنه لا يزال غير انفجار بالمعنى الكلاسيكي.

يمثل تلخيص نظرية الانفجار العظيم تحديًا. إنه ينطوي على مفاهيم تتعارض مع الطريقة التي ندرك بها العالم. تركز المراحل الأولى من الانفجار الأعظم على اللحظة التي كانت فيها جميع القوى المنفصلة للكون جزءًا من قوة موحدة. تبدأ قوانين العلم في الانهيار كلما نظرت إلى الوراء. في النهاية ، لا يمكنك عمل أي نظريات علمية حول ما يحدث ، لأن العلم نفسه لا ينطبق.

إذن ما هي نظرية الانفجار العظيم باختصار؟

في العلم ، النظرية هي محاولة لشرح جانب معين من الكون. لا يمكن إثبات النظريات ، لكن يمكن دحضها. إذا دعمت الملاحظات والاختبارات نظرية ما ، فإنها تصبح أقوى وعادة ما يقبلها المزيد من العلماء. إذا كان الدليل يتعارض مع النظرية ، يجب على العلماء إما تجاهل النظرية أو مراجعتها في ضوء الدليل الجديد.


كيف نعرف أن الكون

أعلم أن عمر الكون يبلغ 13.7 مليار سنة ، لكن كيف نعرف ذلك؟ هل هي حقيقة أن الضوء من 13.7 مليار سنة ضوئية هو الأبعد الذي يمكننا رؤيته أم لأسباب أخرى؟

يتم تحديد معظم الأشياء المماثلة في الفيزياء الفلكية من خلال محاولة تطبيق النماذج على ما نلاحظه. على سبيل المثال ، إذا قمت بإنشاء نموذج يشرح التطور الزمني للأكوان ، فيمكنك تعديل معلماته حتى تحصل على نتيجة نهائية تطابق ما نلاحظه. سيكون أحد هذه المعايير عندئذٍ العمر الإجمالي للكون.

ما شرحته أعلاه قد لا يبدو أفضل طريقة لتحديد أشياء من هذا القبيل ، بعد كل شيء قد يكون نموذجك خاطئًا. هذا هو السبب في أننا نقارن بين الكثير من النماذج المختلفة المصنوعة بطرق مختلفة. وإذا اتفقوا جميعًا مع بعضهم البعض وأخذوا ملاحظات من الواقع ، فإننا نقبل هذه القيمة. ونستمر في محاولة ابتكار نماذج أفضل وأفضل لتحدي تلك القيم الموجودة. منذ بضع سنوات ، تمكنا بالفعل من تحسين نماذجنا إلى الحد الذي كان علينا تصحيح تقديراتنا منه

13.8 لذلك من المهم أن ندرك أن هذه تقديرات. غالبًا ما تكون تقديرات جيدة جدًا.

أريد أن أشير إلى أن العددين متكافئان. كان الرقم الأقدم دقيقًا لحوالي 100 مليون سنة ، بينما الرقم الحالي دقيق لحوالي 20 مليون سنة.

كيف وصلنا إلى النقطة التي يمكننا فيها "تطبيق النماذج"؟ المحاولة و الخطأ؟ لا أعلم. في بعض النقاط أشعر أنه مهما حاولنا حسابه .. فإننا نحسب أشياء "من صنع الإنسان أو اخترعه الإنسان". لكن أعتقد أن الفيزياء شيء أثبت الإنسان أنه متوافق مع الواقع؟

كما أن معظم ما نراه عندما ندرس في الكون الواسع هو الإشعاع. نحن نعلم أن للإشعاع معدل اضمحلال. من هذا المعدل نحدد عمر الشيء. أيضا ما نستخدمه لقياس الأشياء هو الثوابت. نجد أشياء في الكون نعتقد أنها ثابتة عبر الكون. هذا مثل الجاذبية سرعة الضوء. ومع ذلك ، فإننا نقترح باستمرار نظريات جديدة ونثبت النظريات القديمة. هذا يغير باستمرار نظرتنا إلى عمر الكون وشكله وطريقة تصرفه. أود أن أوصي بكتاب Neil Degrasse Tyson & quotAstrophysics للأشخاص الذين هم في عجلة من أمرهم & quot. إنه يشرح الكثير عن الكون ونظرياتنا عنه.

هل تم إنشاء النموذج بالحاسوب؟

ماذا نعني بعمر 13.8 سنة؟ إذا كانت سرعة الساعة تعتمد على الكثافة المحلية للكتلة (إنها كذلك ، أليس & # x27t؟) ، فهل ستكون أجزاء الكون مختلفة الأعمار؟ ما هو بالضبط عمر 13.8 مليار سنة؟

من الناحية الفنية ، لا يوجد ضوء منذ بداية الكون ، لأنه بعد الانفجار العظيم مباشرة كان الكون كثيفًا جدًا بحيث لا يستطيع الضوء الهروب منه ، ما لدينا هو إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف ، وهو أول ضوء بعد حوالي 380،000 سنة الانفجار الكبير.

بعد ما يقرب من 14 مليار سنة من التحول الأحمر ، أصبح الضوء الآن في طيف الميكروويف.

لدينا أيضًا معدل تمدد الأكوان ، والذي يمكننا استخدامه للعمل بشكل عكسي حتى البداية.

هل تم التوفيق بين هذا وبين حقيقة (نظرية؟) أن الكون لا يزال يتمدد بمعدل متسارع؟ هل يوجد نموذج محدث ومرتبط بتحديث لعصر الكون؟

إذا كنت تراقب الكون ربما ولكن القول بأنه لم يكن هناك أي ضوء في الكون لن يكون دقيقًا.

كيف نعرف أن الكون بأكمله يتمدد إذا لم نجد نهاية محددة له؟ ألا يمكن أن تكون الحالة في أجزاء أخرى من الكون تفعل شيئًا مختلفًا تمامًا؟

هل يمكن أن يكون الانفجار الأعظم مجرد خلق لكل شيء في كوننا المرئي (حتى الآن) ومن المحتمل أن يكون واحدًا من عدة أحداث مماثلة في جميع أنحاء الكون؟

إنها مسألة معقدة للغاية. نحن نستخدم & quot الشموع القياسية ونقتبس من الأشياء التي لها لمعان متشابه للغاية. على سبيل المثال ، مستعر أعظم من النوع 1a ، في أي مكان تنظر إليه يكونان متشابهين إلى حد كبير. الآن يمكننا تحديد المسافة إلى هذه الكائنات بناءً على اللمعان. يعمل هذا بشكل رائع مع قيم الانزياح الأحمر حتى 1.4 ض. من هنا أصبحنا أكثر إبداعًا ، مؤخرًا يمكننا تطبيق الشموع القياسية على الكوازارات ، وهو ما يأخذنا إلى حوالي z = 5. الآن بالنسبة للانفجار العظيم ، نحتاج إلى الرجوع أبعد من ذلك بكثير ، z = 1000. لدينا حاليًا نموذج من ملاحظتنا السابقة ، تطبيقه على النموذج واستخدام ثابت هابل يعطينا نتائجنا.

كان هذا تفسيرًا سريعًا للغاية لأنني على وشك أن أقوم بتشغيل المدرسة. ولكن يجب أن يعطيك فكرة من أين تبدأ البحث الخاص بك.

لقد انتهيت للتو من قراءة "Universal: A guide to the Cosmos" بقلم براين كوكس وجيف فورشو (2016). أنا مستاء جدًا في هذا الأمر ، لكنه كتاب رائع لشرح "كيف نعرف هذه الأشياء؟" أسئلة مثل هذا من السهل فهم المصطلحات.

لتلخيص بعض النقاط من الكتاب ، يمكننا استخدام معادلة فريدمان لحساب المعدل الذي يتمدد به الكون ، بمجرد أن نحسب تفاصيل مثل كمية المادة المظلمة والطاقة المظلمة التي تطفو حولها ، وعمر أقل بقليل من 14 مليار. السنوات هي العمر الوحيد الذي يبدو منطقيًا في ملاحظاتنا عن الكون الحالي.

ويذكر أيضًا كيف يمكن للنجوم الموجودة في العناقيد الكروية أن تعطي حدًا أدنى لعمر الكون ، حيث يبلغ عمر بعضها 12 مليار سنة. يمكننا استنتاج ذلك من لون النجوم وسطوعها في العنقود (ربما تكون قد شاهدت مخططات هرتسبرونغ-راسل من قبل) ومن معرفتنا بالتطور النجمي.

على أي حال ، أوصيت بالكتاب لعارضين آخرين مثلي متسائلاً "كيف اكتشفنا هذه الأشياء".


ما مدى تأكدنا من صحة الانفجار العظيم؟

في الآونة الأخيرة ، بدأت مناقشة في أحد سلاسل التعليقات الخاصة بي حول ما إذا كان الانفجار العظيم صحيحًا أم لا ، وما إذا كان هناك أي شيء مسؤول بدائل. الجواب هو أن الانفجار العظيم ليس فقط هو أفضل نظرية لشرح بداية الكون وتطوره ، إنه الوحيد الذي لا يقدم تنبؤات غير صحيحة. دعونا نرى هذا في العمل.

بدأ كل هذا في أواخر عشرينيات القرن الماضي ، عندما أدركنا أن السدم الحلزونية لم تكن مجرد مجرات ، ولكن هذه المجرات الأخرى كانت كلها تقريبًا تبتعد عنا. علاوة على ذلك ، فإن الأشخاص الذين كانوا بعيدون عنا كانوا يبتعدون أسرع من تلك التي كانت أقرب إلينا. يقودنا هذا إلى الصورة التي مفادها أن الكون كان يتوسع ، على النحو التالي:

بعد القليل من الرياضيات لتتماشى مع هذا ، أدركنا بسرعة أن الكون يتصرف مثل الأرض إذا فجرت قنبلة ضخمة في المركز:

في هذا المثال ، ستكون قطع الأرض متباعدة عن بعضها البعض ، لكن Gravity ستكافح لسحب القطع معًا مرة أخرى. هذا هو الحال مع الكون: المجرات تبتعد عن بعضها البعض ، لكن Gravity تحاول إعادة تجميعها معًا. هذا يعني أن التوسع تباطؤ مع تقدم الكون في السن ، يعد اكتشافًا مهمًا للغاية.

السبب في أنني أقول أن هذا مهم لأنه إذا كان الكون يتوسع وكان معدل التوسع أبطأ في المستقبل ، فهذا يعني كان التوسع أسرع في الماضي! هذا يعني أنه منذ بلايين السنين ، كانت المجرات أقرب إلى بعضها البعض مما هي عليه اليوم. هذا يعني أنه منذ أكثر من 13 مليار سنة ، تم تجميع كل المواد الموجودة في الكون معًا بكثافات أعلى وأعلى. إذا قمت باستقراء كل طريق العودة إلى الكون كله أن تكون في مكان واحد بكثافة لا نهائية تقريبًا ، قبل أن تتوسع إلى ما هي عليه الآن ، ما الذي تحصل عليه؟

حسنًا يا رفاق ، هذا فكرة الانفجار العظيم. الآن ، هناك تداعيات أخرى محتملة على توسع هابل في الكون ، وليس كل ذلك يؤدي إلى الانفجار العظيم. لكن دعونا نتخيل أن الانفجار العظيم كان صحيحًا ، فماذا سيحدث أيضًا؟ حسنًا ، إذا نظرنا إلى الكون عندما كان مبكرًا بما فيه الكفاية ، فسيكون أيضًا أكثر كثافة وسخونة. في الواقع ، يمكننا العودة إلى الوراء حتى الآن ، عندما كان عمر الكون بضع مئات الآلاف من السنين ، إلى الوقت الذي كان فيه حار جدا للهيدروجين المحايد! يمكننا إعادة إنشاء هذا في المختبرات ، وهو ما يُعرف بالبلازما:

حسنًا ، عندما تبرد هذه البلازما أخيرًا بدرجة كافية (بسبب توسع الكون) ، يجب أن تبعث الضوء ، وتسمح لكل الضوء المتبقي من الانفجار العظيم بالتحرك ببساطة عبر فضاء الكون المتوسع حتى يصل إلى أعيننا. لكن هذا الضوء لن يكون ضوءًا فوق البنفسجي أو ضوءًا مرئيًا بعد الآن. بعد 13 مليار سنة من التوسع ، يجب أن يكون هذا الضوء مجرد إشارة ضعيفة بلغت ذروتها عند درجة حرارة قليلة فقط من كلفن. ويجب أن يكون في كل مكان في السماء بأكملها ، تقريبًا متماثلًا في جميع الاتجاهات ، ويجب أن يتقلب على نطاقات زمنية بطيئة جدًا بحيث لن نعيش أبدًا لرؤيته. المعطيات من نتيجة هذا البحث؟

أوه ، هل كانت مهمة عندما اكتشفنا هذا! يبدو الرسم البياني لدرجة حرارة هذا الإشعاع المتبقي في السماء كما يلي:

لكن هناك المزيد. كما ترون ، يمكننا استقراء كل طريق العودة - ليس فقط قبل الذرات المحايدة - إلى الوقت الذي كان فيه الجو حارًا وكثيفًا لدرجة أن النوى الفردية لا يمكن أن توجد! حسنًا ، عندما يبرد الكون أخيرًا بدرجة كافية بحيث يمكن أن توجد ، يجب أن يوجد عدد معين من النيوترونات والبروتونات والفوتونات. يمكننا أن نتنبأ بعمر الكون عندما يحدث هذا التبريد الحرج ، ونجد أن وفرة الديوتيريوم (بروتون واحد ونيوترون واحد) ، الهليوم 3 (بروتونان وواحد نيوترون) ، هيليوم 4 (بروتونان ونيوترونان) ) ، و Lithium-7 (ثلاثة بروتونات وأربعة نيوترونات) تعتمد جميعها بشكل كبير على معامل واحد: نسبة الفوتونات إلى النكليونات. بعبارة أخرى ، نحصل على أربعة تنبؤات منفصلة لوفرة العناصر من نظرية الانفجار العظيم. ثم نخرج ونقيس هذه الوفرة ونرى ما إذا كانت متطابقة. نتائج؟

جميعهم - في حدود الأخطاء المعقولة - يتطابقون أيضًا. والجمع بين هذه الملاحظات الثلاثة ، والتي تتفق بشدة مع ما تنبأ به الانفجار العظيم ، هو سبب تأييدنا لهذه النظرية بقوة.

كما قلت ، هناك الكثير من التفسيرات الأخرى فقط توسع هابل للكون. المشكلة هي ، لا أحد منهم أيضا شرح الخلفية الكونية الميكروويف و وفرة أخف العناصر. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد من التفسيرات البديلة ، فإنني أوصي بقراءة الفصل السابع من هذا الكتاب ، والذي يتطرق إلى كل احتمال ولماذا فقد مصداقيته. لكن الانفجار العظيم ليس النظرية النهائية للكون ، إنه مجرد خطوة على طول الطريق ، حيث تم توسيعه بالفعل. ولكن ، على ما هي عليه ، فهي ليست أفضل نظرية لدينا فقط. إنها فكرة رائعة.


كذاب الكونيات

لدى العلماء صورة جيدة حقًا عن الكون المبكر جدًا ، وهو شيء نعرفه ونحبه باسم نظرية الانفجار الكبير. في هذا النموذج ، كان الكون منذ زمن طويل أصغر بكثير ، وأكثر سخونة بكثير وأكثف بكثير مما هو عليه اليوم. في ذلك الجحيم المبكر قبل 13.8 مليار سنة ، تشكلت جميع العناصر التي تجعلنا على ما نحن عليه في غضون عشر دقائق تقريبًا.

حتى في وقت سابق ، يذهب هذا التفكير ، في مرحلة ما من الكون بأكمله و [مدش] كل النجوم ، كل المجرات ، كل شيء و [مدش] كان حجم الخوخ ودرجة الحرارة أكثر من كوادريليون درجة.

بشكل مثير للدهشة ، هذه القصة الخيالية تصمد أمام جميع الملاحظات الحالية. فعل علماء الفلك كل شيء بدءًا من مراقبة البقايا الاشعاع الكهرومغناطيسي من الكون الصغير إلى قياس وفرة العناصر الأخف وزنا ووجدوا أنها تتوافق مع ما تنبأ به الانفجار العظيم. بقدر ما نستطيع أن نقول ، هذه صورة دقيقة لكوننا المبكر.

ولكن بقدر ما هو جيد ، نعلم أن صورة Big Bang ليست كاملة و [مدش] هناك قطعة أحجية مفقودة ، وهذه القطعة هي اللحظات الأولى للكون نفسه.


ما هو حجم ذلك الانفجار؟

الآراء الواردة في المحتوى الخاص بنا تعكس وجهات النظر الفردية ولا تمثل وجهات النظر الرسمية للعقيدة البهائية.

Interested in Other Topics?

Check your email for the latest
from BahaiTeachings.org

The views expressed in our content reflect individual perspectives and do not represent the official views of the Baha'i Faith.

In the past century, science has completely overhauled the entire concept of the macrocosm in cosmology—as well as the microcosm, in particle physics.

In previous essays in this series, we’ve covered the major steps in the evolution of particle physics in its study of refinement. Major discoveries have also taken place in the evolving field of cosmology and astrophysics, radically altering the scientific view of refinement as we consider an ever more expansive universe capable of mimicking the properties of spiritual reality in its own way.

For example: the theory of the “Big Bang” was conceived in the 1940’s, became somewhat confirmed in the 1960’s, and became more scientifically entrenched in the late 1980’s and early 1990’s. According to this theory, the observable universe began with a massive explosion which made it expand rapidly, has now sped about fifteen billion light years away from us in any direction, and grows bigger by the nanosecond. Regressively speaking, then, we might conclude that the universe is obviously some fifteen billion years old. Or is it?

To name and to quantify is an anthropomorphic device for attaining cosmological comfort, even, perhaps, for gaining a sense of superiority or control. The vanity of science virtually requires this of its adherents so that they might persevere in the face of what would otherwise seem an unapproachable reality: a cosmos so vast, mysterious and unknowable that it becomes tantamount to a metaphysical realm.

All scientists encounter this one stark message as they search for some final encompassing entity or form in the macrocosmic view of creation—that however sophisticated we may in the future become in our capacity to study the universe, it will ever be beyond any final or complete human analysis or comprehension.

Now while this verity might discourage some scientists and even scientific thought itself, it is perfectly logical in the context of a physical creation whose very existence emulates in metaphorical form the pre-existent ideas, forms, virtues, and verities in the non-composite metaphysical reality of the world of the spirit. Therefore, if we can learn about one reality from the other, given the tenuous speculations about the nature and origin of the cosmos, we would do well to turn our discussion to a brief examination of some of the problems with contemporary theories of cosmology and how these can be informed, if not resolved, by the spiritual verities set forth in the Baha’i teachings.

The most obvious problem with the big bang theory from a Baha’i perspective is that most versions of this theory hypothesize a single point of beginning, whereas the Baha’i teachings affirm repeatedly that material reality has no point of beginning:

Know that it is one of the most abstruse questions of divinity that the world of existence—that is, this endless universe—has no beginning.

… absolute non-existence lacks the capacity to attain existence. If the universe were pure nothingness, existence could not have been realized. Thus, as that Essence of Oneness, or divine Being, is eternal and everlasting—that is, as it has no beginning nor end—it follows that the world of existence, this endless universe, likewise has no beginning. … – Abdu’l-Baha, Some Answered Questions, newly revised edition, pp. 207-208.

The universe, then, as Baha’is understand it, has existed eternally in the past, regardless of how infinitely it has evolved or changed in form.

For instance: the age of the universe is calculated by some as having begun roughly ten billion light years ago. However, certain stars have been calculated to be at least sixteen billion light years old. Clearly something is amiss.

But a more mundane question also arises: If it happened, what precipitated the big bang? If it was something physical, then something physical must have preceded that point in time. If it was metaphysical, then we suddenly introduce into science the existence of metaphysical reality and, even more disturbing to some scientists, a causal relationship between the two realities. What is more, if we allow that such a causal relationship occurred once, then could it not occur twice, or constantly, or infinitely?

Furthermore, could there have been another “bang” which preceded this one, in which matter collapsed back on itself until it reached a point of critical mass and exploded again? In other words, could we be witnessing Big Bang Number Twenty-Seven? If so, then the universe could still be infinite in time. As such, if viewed from a timeless reality or with a time-lapse lens, the universe would appear as a vast heart pulsing in the matrix of—of what?

Possibly the big bang theory has had its fifteen minutes of fame, eclipsed since Stephen Hawking published his Brief History of Time in 1988. But we now have the “cold big bang theory” to explain how all this particulate matter that expanded in the first second or so formed into solar systems and galaxies. We have the “inflationary theory” to explain how an expanding universe creates space (instead of having space already there in which matter can expand). We have “superstring theory” which adds a complex of other dimensions to Einstein’s meager four dimensions.

Of course, the idea of a finite universe or “closed system” has never been universally accepted. To presume that the universe is limited to what we can presently observe would be totally arbitrary and needless, as well as the grossest sort of hubris. Certainly the Baha’i writings make clear that such is not the case, that the solar systems are infinite:

Just as particulars are infinite in number, so also the vast universals and the great realities of the universe are without number and beyond computation. The Dawning Places of Unity, the Daysprings of Singleness and the Suns of Holiness are also sanctified beyond the bounds of number, and the luminous spiritual worlds are exalted above limits and restrictions. In like manner the worlds of bodily existence the mind of no man can reckon nor the understanding of the learned comprehend. Consider the following well-known tradition and examine its meanings indicative of the vastness of the cosmos and its awesome limitless expanse: “God, exalted be He, fashioned one hundred thousand, thousand lamps and suspended the Throne, the earth, the heavens and whatsoever is between them, even Heaven and Hell—all of these in a single lamp. And only God knows what is in the rest of the lamps.” The fact that philosophers and sages have posited limits and restrictions for such matters is to be explained by the limitations of people’s minds and perceptions and the blindness of the followers of allusions, whose natures and intellects have been rendered dull and inanimate by the interposition of many veils. – Abdu’l-Baha, The Tablet of the Universe, provisional translation, p. 3.

If, then, the physical “worlds” or systems are beyond comprehension or limit, as are the “Dawning Places of Unity, the Daysprings of Singleness and the Suns of Holiness” (the divine messengers), then why should we even consider trying to study the macrocosm?

Here again, the answer is the same as the reason why we should study the microcosm—if the physical world in all its properties is an outward mirror, sign or metaphor of the unseen world, and a complete expression at that—much as the body and actions of the human being give evidence of the soul’s reality and condition—then the fundamental principle by which knowledge of the unseen reality can be obtained is to begin with the premise that to understand the operation of a particular part of the Chain of Being or a particular ingredient in universal composition is to gain insight into all the other levels on the chain of being and all other compositions, since universals explain particulars and particulars explain universals:

Know then that those mathematical questions which have stood the test of scrutiny and about the soundness of which there is no doubt are those that are supported by incontrovertible and logically binding proofs and by the rules of geometry as applied to astronomy, that are based on observations of the stars and careful astronomical research, and are in conformity with the principles of the universal themes expounded in the divine sciences. For it is by applying the outward world to the inner, the high to the low, the small to the large, the general to the particular that, with abundant clearness, it becometh apparent that the new rules arrived at by the science of astronomy are in closer accord with the universal divine principles than the other erroneous theories and propositions …. – Ibid.

We can see in this concept of refinement, whether we descend into the realm of particle physics or ascend into the realm of vast celestial cosmology, that the Creator has fashioned an infinitely complex classroom for our training, a classroom whose lessons will never become tedious because they will never be completely or finally understood. They will constantly challenge humankind on whatever planet this special being lives, and at whatever stage of evolution this fruit of creation may be.

Therefore, while physical creation is clearly the product of and subordinate in station to the unseen spiritual reality which it manifests, we grievously err to value it solely as a breeding ground where souls take on identity and receive a simplistic or foundational education to prepare them for the next stage of their potential growth in the realm of the spirit. Clearly the physical world is not merely a shadowy metaphor of spiritual reality. In its capacity to manifest even the most refined expressions of metaphysical reality, it is indeed the “exact counterpart” of the spiritual world, and it co-exists with that reality in an infinite, ceaseless, integrated, and organic enterprise. Physical reality, in short, has inherent divine significance in itself, because every created thing bears the spiritual sign or imprint of the Creator. Consequently, each created being and each and every composition of created beings is unique in its expression of divine reality.


شاهد الفيديو: نظرية الانفجار العظيم (ديسمبر 2021).