ما مصير الكون خلال الفترة القادمة؟

ما مصير الكون خلال الفترة القادمة؟ يُعتقد عمومًا أن الكون له بداية ونهاية ، لأن نظرية “الانفجار العظيم” تشير إلى أن الكون مكتظ بكثافة ، ثم صغيرًا وساخنًا ، ثم حدث انفجار كبير منذ 13.8 مليار سنة ، مما أدى إلى التوسع من الكون فيما يسمى بظاهرة التضخم الكوني ، النقطة الصغيرة هي أقل من واحد من المليار من الثانية من حجمها الأصلي ، أي أقل من واحد من المليار من الثانية.

هذا التمدد للكون مصحوب بانخفاض في درجة الحرارة ، ولكن بمعدل أقل من المعدل الأولي. على مدى 380000 سنة التالية ، ظل الكون كثيفًا حتى لم يسمح للضوء بالمرور. كان الكون في ذلك الوقت مظلمًا وساخنًا ، ويتألف من جزيئات متناثرة.

عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة يمكن أن تتشكل فيها أول ذرة هيدروجين ، يصبح الكون شفافًا. أصابته الإشعاع من جميع الجهات. شيئًا فشيئًا ، تطور الكون إلى ما نعرفه الآن ، فمساحته الواسعة يشغلها عدد كبير من الجسيمات ، والغبار ، والنجوم ، والثقوب السوداء ، والمجرات ، والإشعاع ، وأشكال أخرى من المادة والطاقة. تعتقد بعض النظريات أن هذه المادة ستبتعد عن بعضها البعض حتى تختفي ببطء ، وبعد ذلك سيصبح الكون مادة باردة ومتجانسة من الفوتونات المستقلة (جزيئات الضوء).

ما مصير الكون خلال الفترة القادمة؟

ومع ذلك ، وفقًا لنظرية “الارتداد الكبير” ، يعتقد بعض العلماء أن الانفجار العظيم ليس البداية ، ولكنه نقطة تحول في دورة التوسع والانكماش اللانهائي ، بينما يعتقد البعض الآخر أن الانفجار العظيم ليس سوى نقطة انعكاس. الأكوان الموازية تتوسع وتتراجع بالزمن على الجانب الآخر من الكون.

نظرية أخرى هي أن “الانفجار العظيم” هو نقطة تحول في عصر الكون. كل هذه النظريات مدعومة من قبل كبار العلماء المؤثرين.

ومع ذلك ، تشير هذه النظريات إلى أن فكرة أن “الانفجار العظيم” هو بداية المكان والزمان ، وأن الكون قد ينتهي حتى يمكن إعادة النظر فيه.

طور العلماء هذه النظريات البديلة للانفجار العظيم لأنهم رفضوا تمامًا فكرة التضخم العالمي ، بما في ذلك أستاذ العلوم بجامعة برينستون بول شتاينهاردت ، الذي وصف فكرة التضخم العالمي بالفشل.

قال روجر بنروز ، أستاذ الرياضيات المتقاعد في جامعة أكسفورد: “لطالما اعتقدت أن نظرية التضخم خاطئة ، ولكن حتى الآن ، السبب الوحيد الذي لا يزال موجودًا هو عدم وجود تفسير آخر لتوحيد درجة حرارة CMB. ”

اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية

تم اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف لأول مرة في عام 1965. ويمكن إرجاع هذا الإشعاع الضعيف إلى اللحظة التي أصبح فيها الكون شفافًا للسماح للإشعاع بالهروب. يمكن العثور على هذا النوع من الإشعاع في كل مكان في الكون المرئي والمرئي.

يساعد إشعاع الخلفية الكونية العلماء على تخمين شكل الكون في الأيام الأولى ، لكنه لا يزال لغزًا بالنسبة للفيزيائيين. لاحظ العلماء أن الخصائص الفيزيائية لهذه الإشعاعات متشابهة بشكل مدهش حتى في المناطق التي يبدو من المستحيل فيها لمس بعضها البعض في أي مرحلة من تاريخ الكون.

قالت كيتي ماك ، عالمة الكونيات بجامعة نورث كارولينا ، إن درجة حرارة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي على الجانبين المتقابلان من السماء هي نفسها ، وما لم يكن هناك شيء ما ، فلن تتلامس هذه الأجزاء مع بعضها البعض. في الماضي ، كانت هاتان المنطقتان متصلتان ببعضهما البعض.

بافتراض أن الكون يتمدد بمعدل غير طبيعي أثناء التوسع الكبير ، فإن نظرية التمدد تساعد في تفسير انتظام درجة حرارة الإشعاع. يمتد الكون المرئي من منطقة موحدة صغيرة إلى فضاء ساخن ، ويكون إشعاع الخلفية الكوني الميكروي متناحي الخواص.

و تقول ماك ان العلماء ياخذون بهذة النظرية لانها مدعومة بالادلة الكافية، و يجمع اكثر الناس علي انها نظرية مرجحة اكثر من غيرها.

ومع ذلك ، فإن هذه النظرية لا تخلو من عيوبها ، بما في ذلك حقيقة أن الآلية التي تحفز توسع الكون لم يتم اكتشافها بعد ، ولا يوجد تفسير محدد لكيفية توقفها. يعتقد بعض مؤيدي النظرية أن بعض الجسيمات ساهمت في تكوين شيء يسمى مجال التمدد الذي تسبب في تمدد الكون ، ثم تلاشى هذا المجال وتحلل إلى الجسيمات التي نراها من حولنا اليوم.

تفترض نظرية التضخم أن موجات الجاذبية الأصلية التي يتردد صداها في الكون بعد الانفجار العظيم قد تثني بنية الزمكان. لكن العلماء لم يكتشفوا بعد موجات الجاذبية الأصلية التي تستند إليها هذه النظرية.

وفقًا لميكانيكا الكم ، هناك عدد قليل جدًا من التقلبات التي تتنبأ بالتمدد ، وسيؤدي هذا التقلب إلى تحلل الفضاء إلى عدد لا يحصى من النقاط متباينة الخواص أو ما يسمى الأكوان المتعددة كما تفترضه نظرية التوسع.

ساهم شتاينهاردت في تطوير نظرية التضخم

ساهم شتاينهاردت في تطوير نظرية التضخم ، لكنه عارض بشدة نظرية التضخم لأنها قدمت افتراضات غير مثبتة. قال شتاينهاردت: “هل نحتاج حقًا إلى تخيل وجود عدد لا حصر له من الأكوان التي لم نرها من قبل؟ هل سيكون من المستحيل رؤيتها في المستقبل لتفسير ظهور هذا الكون البسيط الذي يمكننا ملاحظته؟”

تتوافق نظرية الارتداد الكبير مع نظرية الانفجار العظيم: كان الكون الجديد حارًا وكثيفًا قبل 13.8 مليار سنة ، ثم بدأ فجأة في التمدد ، وبدأت درجة حرارته في الانخفاض ، لكن الاختلاف هو أن نظرية الارتداد تفترض أن البداية التوسع هو المرحلة الانتقالية بعد مرحلة الانكماش السابقة.

قال شتاينهاردت أن الصدى يوفر الوقت للأجزاء البعيدة من الكون للتواصل مع بعضها البعض وتشكل كونًا واحدًا يمكن أن يكون فيه CMB متناحًا.

لم يستبعد شتاينهارت حدوث نكسات كبيرة أخرى في المستقبل. ربما يبدأ كوننا المتسع في الانكماش والعودة إلى حالته الأصلية كثيفة مرة أخرى.

استكشف نيل توروك ، مدير معهد الفيزياء النظرية الطرفية في كندا ، تفسير ظهور الكون كبديل لنظرية التضخم. نظرية التضخم هي نظرية “كون موازٍ” ، والتي تفترض أن هناك واحدة أخرى يسيطر عليها من الكون نظرية. من الانفجار العظيم ، وهو عكس ذلك ، يعتقد تورلوك أن الظاهرة المرصودة لا ينبغي تفسيرها بافتراضات حول أحجام متعددة أو أكبر أو جسيمات جديدة.

و يقول ان نظرية الكون الموازي هي  نظرية قظ تحل واحدا من اكبر و اكثر اسرار الكون، و هي عبارة عن مادة مظلمة، و تعتبر تلك المادة المظلمة و الغامضة التي تشكل مساحة كبيرة قدرها 85 في المئة من كتلة الكون.

و افترض العلماء ان هذه المادة الغامضة موجودة حاليا لان جميع الاجسام بداخل المجرة، عبارة عن  نجوم و سدم و ثقوب سوداء و غيرها من الاجسام و مجتمعة مع بعضها البعض لا يمكنها توليد الجاذبية الكافية و المناسبة لتفسر التحركات داخل المجرات و فيما بينها البعض.