تويت
إذا استطعت بطريقةٍ ما الخروج من الكون، ماذا سيكون شكل الكون؟
عانى العلماء مع هذا السؤال، حيث قاموا بالعديد من القياسات لتحديد هندسية الكون و ما إن كان سيأتي إلى نهاية معينة أم لا.
هندسية الكون
وفقاً لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، الفضاء نفسه يمكن أن ينحني بالكتلة.
وكنتيجة؛ فكثافة الكون –الكتلة الموزعة على حجم الكون- تحدد شكل الكون، كما تحدد مستقبله.
قام العلماء بحساب “الكتلة الحرجة” للكون.
الكتلة الحرجة تتناسب مع مربع ثابت هابل، والذي يُستعمل في حساب معدل تمدد الكون.
مقارنة الكتلة الحرجة مع الكتلة الفعلية للكون يمكن أن يساعد العلماء في فهم شكل الكون.
لو كانت الكتلة الفعلية للكون أقل من الكتلة الحرجة، فعندها المادة الموجودة غير كافية لوقف تمدد الكون، وسوف يتمدد للأبد.
والشكل الناتج سوف يصبح مثل سراج الحصان، فيما يُعرف بالكون المفتوح.
شكل الكون يعتمد على كثافته.
لو الكثافة أكبر من الكثافة الحرجة، الكون يكون كونًا مغلقًا وينحني كالكرة؛ لو أقل، سينحني كشكل سراج الحصان.
لكن لو كانت الكثافة الفعلية للكون مساوية للكثافة الحرجة، كما يعتقد العلماء أنه الواقع، فسيمتد الكون للانهائية كورقة مسطحة.
الصورة من: NASA/WMAP
أما لو كانت الكتلة الفعلية للكون أكبر من الكتلة الحرجة، فعندها تكون الكتلة كافية لوقف التمدد بنهاية المطاف.
وفي هذه الحالة، فالكون مغلق ومحدود، رغم عدم وجود نهاية له، وذلك لشكله الكروي.
بمجرد أن يتوقف الكون عن التمدد، سوف يبدأ بالإنكماش. ستتوقف المجرات عن الابتعاد وستبدأ في الإقتراب من بعضها.
وفي النهاية، سيتعرض الكون لعكس عملية الإنفجار العظيم، فيما يُسمي بعملية “الإنسحاق العظيم”.
نظرياً، لو احتوي الكون على كتلة كافية بالظبط من المادة لوقف التمدد، فستكون الكتلة الفعلية مساوية للكتلة الحرجة.
وعندها سيتضائل معدل تمدد الكون تدريجياً، لعدد لا نهائي من أجزاء الوقت.
وفي هذه الحالة، سيُعتبر الكون مسطحًا وغير محدود الحجم.
قياس أبعاد الكون
الفلكيون يقيسون تمدد الكون وكثافته لتحديد شكله.
فبينما يدرس العلماء المجرات البعيدة خلال القرن العشرين، أدرك الفلكي إدوين هابل أن جميع المجرات تبدو وكأنها تندفع مبتعدة عن مجرة درب التبانة.
وبعدها أعلن أن الكون يتمدد في جيمع الإتجاهات.
ومنذ ذلك الحين، يعتمد الفلكيون على قياسات السوبرنوفا وغيرها من الأجرام لتنقيح قياسات سرعة تمدد الكون.
أداة أخرى يستخدمها العلماء لقياس تمدد الكون هي قياس الأشعاع المرجعي في جهود تسعى لتحديد شكل الكون.
فقد قام معمل ناسا ويلكسون لتحقق من تباين خواص الموجات الميكروية (WMAP) بقياس تقلبات الأشعة المرجعية لتحديد ما إذا كان الكون مغلقاً أم مفتوحاً.
وفي عام 2013، أعلن علماء أن الكون يُعتقد أن يكون مستوٍ بنسبة خطأ تصل إلي 0.4%
عانى العلماء مع هذا السؤال، حيث قاموا بالعديد من القياسات لتحديد هندسية الكون و ما إن كان سيأتي إلى نهاية معينة أم لا.
هندسية الكون
وفقاً لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، الفضاء نفسه يمكن أن ينحني بالكتلة.
وكنتيجة؛ فكثافة الكون –الكتلة الموزعة على حجم الكون- تحدد شكل الكون، كما تحدد مستقبله.
قام العلماء بحساب “الكتلة الحرجة” للكون.
الكتلة الحرجة تتناسب مع مربع ثابت هابل، والذي يُستعمل في حساب معدل تمدد الكون.
مقارنة الكتلة الحرجة مع الكتلة الفعلية للكون يمكن أن يساعد العلماء في فهم شكل الكون.
لو كانت الكتلة الفعلية للكون أقل من الكتلة الحرجة، فعندها المادة الموجودة غير كافية لوقف تمدد الكون، وسوف يتمدد للأبد.
والشكل الناتج سوف يصبح مثل سراج الحصان، فيما يُعرف بالكون المفتوح.
شكل الكون يعتمد على كثافته.
لو الكثافة أكبر من الكثافة الحرجة، الكون يكون كونًا مغلقًا وينحني كالكرة؛ لو أقل، سينحني كشكل سراج الحصان.
لكن لو كانت الكثافة الفعلية للكون مساوية للكثافة الحرجة، كما يعتقد العلماء أنه الواقع، فسيمتد الكون للانهائية كورقة مسطحة.
الصورة من: NASA/WMAP
أما لو كانت الكتلة الفعلية للكون أكبر من الكتلة الحرجة، فعندها تكون الكتلة كافية لوقف التمدد بنهاية المطاف.
وفي هذه الحالة، فالكون مغلق ومحدود، رغم عدم وجود نهاية له، وذلك لشكله الكروي.
بمجرد أن يتوقف الكون عن التمدد، سوف يبدأ بالإنكماش. ستتوقف المجرات عن الابتعاد وستبدأ في الإقتراب من بعضها.
وفي النهاية، سيتعرض الكون لعكس عملية الإنفجار العظيم، فيما يُسمي بعملية “الإنسحاق العظيم”.
نظرياً، لو احتوي الكون على كتلة كافية بالظبط من المادة لوقف التمدد، فستكون الكتلة الفعلية مساوية للكتلة الحرجة.
وعندها سيتضائل معدل تمدد الكون تدريجياً، لعدد لا نهائي من أجزاء الوقت.
وفي هذه الحالة، سيُعتبر الكون مسطحًا وغير محدود الحجم.
قياس أبعاد الكون
الفلكيون يقيسون تمدد الكون وكثافته لتحديد شكله.
فبينما يدرس العلماء المجرات البعيدة خلال القرن العشرين، أدرك الفلكي إدوين هابل أن جميع المجرات تبدو وكأنها تندفع مبتعدة عن مجرة درب التبانة.
وبعدها أعلن أن الكون يتمدد في جيمع الإتجاهات.
ومنذ ذلك الحين، يعتمد الفلكيون على قياسات السوبرنوفا وغيرها من الأجرام لتنقيح قياسات سرعة تمدد الكون.
أداة أخرى يستخدمها العلماء لقياس تمدد الكون هي قياس الأشعاع المرجعي في جهود تسعى لتحديد شكل الكون.
فقد قام معمل ناسا ويلكسون لتحقق من تباين خواص الموجات الميكروية (WMAP) بقياس تقلبات الأشعة المرجعية لتحديد ما إذا كان الكون مغلقاً أم مفتوحاً.
وفي عام 2013، أعلن علماء أن الكون يُعتقد أن يكون مستوٍ بنسبة خطأ تصل إلي 0.4%