تويت
الإنفجار ليس البداية... دراسة تكشف هناك كوناً آخر موازياً لكوننا. (جزء ١ / ٢)
ما الذي وُجد قبل الزمن؟ قبل المكان؟ قبل الكون؟ جالت تلك الأسئلة في خاطرنا في مرحلة ما، خاصة عندما تعرّفنا إلى ما يسمّى بالإنفجار العظيم (Big Bang) الذي يمثل كل شيء نعرفه، نحن، والأشخاص الآخرون، والأشياء من حولنا، الكواكب والأقمار والمجرات، بل وحتّى الفراغ نفسه الذي إتخذ إسماً طالما تسبب في الحيرة وهو "الزمكان" (Space-Time). لكن الكثيرون ما زالوا لا يقبلون بتلك الفكرة، ما زالوا يسأل عما كان "قبل" ذلك كله!
يقول ستيفن #هوكينغ في محاضرة شهيرة أنه "طالما لم تمتلك الأحداث التي سبقت الإنفجار العظيم أي عواقب يمكن ملاحظتها بعد الإنفجار العظيم، فإن ذلك يسمح للمرء أن يبتعد عن هذه الفكرة ويقول إن الزمن نفسه قد بدأ في الإنفجار العظيم. الأحداث قبل الإنفجار العظيم، ببساطة، لا يمكن تعريفها، لأنه لا يمكن لأحد قياس ما حدث خلالها". ورغم ذلك فإنه يمكن القول أن هناك مجموعة من الأسباب التي تدفعنا إلى الحديث عن إمكانية وجود "أحداث" قبل الإنفجار الكبير.
• ما الزمكان؟!
قبل الولوج للحديث عن تلك الفكرة الجديدة يجب تعلم بعض الشيء عما تعنيه إصطلاحات مثل الإنفجار العظيم أو الزمكان، يبدأ ذلك كله مع نسبية أينشتاين التي تعلمنا أن تلك المفاهيم المطلقة التي نسميها "الزمان" و"المكان" ليست، في الحقيقة، مطلقة. فمثلاً، نحن نعرف أنه كلما تحركتَ بسرعة أكبر إنكمشت المسافة في إتجاه حركتك وتباطأ الزمن. فإن كنت تتحرك بنصف سرعة الضوء ناحية نجم ما فإن المسافة التي ستقطعها إلى أن تصل إليه ستكون أقل من تلك التي نقيسها هنا على الأرض، أما ساعتك فسوف تعد الثواني والدقائق بشكل طبيعي، لكن إن تمكّنا هنا على الأرض من رؤيتها فسوف نجد أن عقاربها تدور ببطء: الزمن بالنسبة إليك أثناء السفر سيكون طبيعياً لكنه مقارنة بزمننا هنا -نحن الواقفون على الأرض- سيمشي ببطء، فتعود إلينا أصغر سناً.
من هنا نشأت تلك المفارقة الشهيرة التي نسميها "مفارقة التوأم" (Twins Paradox) التي تقول أن توأماً يبقى أحدهما هنا ويسافر الآخر بسرعة كبيرة لن يكونا في العمر نفسه حينما يعود الآخر، فالعائد سيكون أصغر سناً. أضف إلى ذلك أن النسبية العامة تعلمنا أن الزمن لا يتمدد فقط حينما نسافر بسرعات كبيرة ولكن أيضاً حينما نوجد في مجال جذبي قوي، فكلما -مثلاً- إقتربت من نجم ضخم أو، ما هو أكثر تأثيراً، ثقب أسود، مر الزمن عليك ببطء، هنا يمكن أن نتفهم ما يعنيه "الزمكان" بشكل أكثر وضوحاً. فيخطئ البعض في فهم النظرية النسبية حينما يتصور أن الزمكان هو النسيج الذي يتكون من ثلاثة أبعاد مكانية وبُعد زمني، بمعنى أنه يقوم بفصل الزمن عن الثلاثة السابقين له وكأنه شيء لا علاقة له بالأبعاد، لكن ذلك غير صحيح. فأينما يتأثر المكان، عبر وجود كتلة تتسبب في إنحنائه، يتأثر الزمن أيضاً، وكأنهما نسيج واحد متلاحم، لكن هذا النسيج يوجد واضحاً فقط في أبعاد أعلى من تلك التي يمكن أن نعيش فيها أو ندركها، إنه نسيج الكون كله. فلو كنت كائناً عابراً للأبعاد لأدركت وجود الزمن كبُعد رابع. تأمل في النقطة التالية قليلاً.
• الكون كقطعة كيك:
إذا كان الكون هو فضاء رباعي البُعد، يجعل ذلك من الزمن والمكان الشيء نفسه، فكما نتعامل مع المكان على أنه موجود هناك إلى اليمين وإلى اليسار وأمامك وخلفك، وكما نتعامل مع الكون على أنه -كاملاً- موجود بفضائه الواسع، فالزمن هو الآخر -كاملاً- موجود هناك، لكنه خارج إدراكنا. لكي نفهم ذلك علينا أن نتصور تاريخ الكون كاملاً من لحظة الإنفجار العظيم إلى الآن كقطعة كيك ضخمة، كل شريحة نقطعها من هذه القطعة تمثل الكون كله في لحظة محددة، لكنها لحظة محددة بالنسبة لراصد محدد وهو "نحن الآن".
بالتالي فإن تطور الكون لم يكن فقط تطوراً في المكان، بل تطوراً في الزمكان رباعي البُعد، بالتالي فإن حديثاً عن "قبل الكون" أو "خارج الكون" لا معنى له، لأننا نستخدم فيه لغة تتحدث عن مكان وزمن، وكلاهما في الكون فقط، لكن –لنضيف قطعة جديدة إلى الأحجية– ما نعرفه حينما نتأمل ماضي الكون، حينما نرصد تلك المجرات التي تقع على مسافات غاية في البُعد، ما يعني أن ضوءها قد إنطلق منها في مرحلة مبكرة من عمر الكون، نجد أنها أكثر إقتراباً وأقل تطوراً، أضف إلى ذلك عدة دلائل أخرى تضم التوسع الكوني وإشارات إشعاع الخلفية الميكرونية، لنصل في النهاية إلى أن هذا الكون، بزمكانه رباعي البُعد، كان أصغر في الحجم (نستخدم تلك الكلمة لغرض التبسيط).
ما تعنيه تفسيرات النسبية إذن، من خلال نظرية الإنفجار العظيم، هو أن الكون ككل، بزمانه ومكانه، قد بدأ من تلك النقطة التي نسميها مفردة الإنفجار العظيم، وفي ستينيات القرن العشرين برهن كل من ستيفن هوكينغ وروجر بنروز على صحة تلك الفكرة، والتي أظهرت أن نموذج أينشتاين، حينما نطبقه على حال الكون المبكر، يصل دائماً إلى نقطة في الماضي لا يمكن أن يستمر فيها بالسير إلى الوراء أكثر من ذلك. هذه النقطة هي ما إعتبره معظم الفيزيائيين بداية الزمن والمكان، بداية كل شيء نعرفه.
رغم ذلك تظهر مشكلة جديدة حينما نحاول تفسير لحظة الإنفجار العظيم نفسها من خلال تلك النماذج، فكل ما نعرف لا يمكن أن يكون قبل نقطة نسميها "زمن بلانك"، وهو الزمن المطلوب لقطع أصغر مسافة في الكون، ما نسميه "طول بلانك"، تحت تلك المسافة لا يمكن للكون كما نعرفه أن يوجد. وكما أن سرعة الضوء هي الحد الأقصى للسرعة، فإن طول بلانك هو الحد الأدنى للطول، هنا نحن في حاجه إلى أن نعيد النظر فيما نعرفه عن الكون، فهذا الذي يمتد ناعماً كقطعة حرير لا يظهر كذلك كلما إقتربنا من نسيجه بدرجة أكبر، بل هو أقرب إلى قطع متجاورة لها حد أدنى من الطول.
#علوم #العلم #الاكوان_الموازية #الكون
ما الذي وُجد قبل الزمن؟ قبل المكان؟ قبل الكون؟ جالت تلك الأسئلة في خاطرنا في مرحلة ما، خاصة عندما تعرّفنا إلى ما يسمّى بالإنفجار العظيم (Big Bang) الذي يمثل كل شيء نعرفه، نحن، والأشخاص الآخرون، والأشياء من حولنا، الكواكب والأقمار والمجرات، بل وحتّى الفراغ نفسه الذي إتخذ إسماً طالما تسبب في الحيرة وهو "الزمكان" (Space-Time). لكن الكثيرون ما زالوا لا يقبلون بتلك الفكرة، ما زالوا يسأل عما كان "قبل" ذلك كله!
يقول ستيفن #هوكينغ في محاضرة شهيرة أنه "طالما لم تمتلك الأحداث التي سبقت الإنفجار العظيم أي عواقب يمكن ملاحظتها بعد الإنفجار العظيم، فإن ذلك يسمح للمرء أن يبتعد عن هذه الفكرة ويقول إن الزمن نفسه قد بدأ في الإنفجار العظيم. الأحداث قبل الإنفجار العظيم، ببساطة، لا يمكن تعريفها، لأنه لا يمكن لأحد قياس ما حدث خلالها". ورغم ذلك فإنه يمكن القول أن هناك مجموعة من الأسباب التي تدفعنا إلى الحديث عن إمكانية وجود "أحداث" قبل الإنفجار الكبير.
• ما الزمكان؟!
قبل الولوج للحديث عن تلك الفكرة الجديدة يجب تعلم بعض الشيء عما تعنيه إصطلاحات مثل الإنفجار العظيم أو الزمكان، يبدأ ذلك كله مع نسبية أينشتاين التي تعلمنا أن تلك المفاهيم المطلقة التي نسميها "الزمان" و"المكان" ليست، في الحقيقة، مطلقة. فمثلاً، نحن نعرف أنه كلما تحركتَ بسرعة أكبر إنكمشت المسافة في إتجاه حركتك وتباطأ الزمن. فإن كنت تتحرك بنصف سرعة الضوء ناحية نجم ما فإن المسافة التي ستقطعها إلى أن تصل إليه ستكون أقل من تلك التي نقيسها هنا على الأرض، أما ساعتك فسوف تعد الثواني والدقائق بشكل طبيعي، لكن إن تمكّنا هنا على الأرض من رؤيتها فسوف نجد أن عقاربها تدور ببطء: الزمن بالنسبة إليك أثناء السفر سيكون طبيعياً لكنه مقارنة بزمننا هنا -نحن الواقفون على الأرض- سيمشي ببطء، فتعود إلينا أصغر سناً.
من هنا نشأت تلك المفارقة الشهيرة التي نسميها "مفارقة التوأم" (Twins Paradox) التي تقول أن توأماً يبقى أحدهما هنا ويسافر الآخر بسرعة كبيرة لن يكونا في العمر نفسه حينما يعود الآخر، فالعائد سيكون أصغر سناً. أضف إلى ذلك أن النسبية العامة تعلمنا أن الزمن لا يتمدد فقط حينما نسافر بسرعات كبيرة ولكن أيضاً حينما نوجد في مجال جذبي قوي، فكلما -مثلاً- إقتربت من نجم ضخم أو، ما هو أكثر تأثيراً، ثقب أسود، مر الزمن عليك ببطء، هنا يمكن أن نتفهم ما يعنيه "الزمكان" بشكل أكثر وضوحاً. فيخطئ البعض في فهم النظرية النسبية حينما يتصور أن الزمكان هو النسيج الذي يتكون من ثلاثة أبعاد مكانية وبُعد زمني، بمعنى أنه يقوم بفصل الزمن عن الثلاثة السابقين له وكأنه شيء لا علاقة له بالأبعاد، لكن ذلك غير صحيح. فأينما يتأثر المكان، عبر وجود كتلة تتسبب في إنحنائه، يتأثر الزمن أيضاً، وكأنهما نسيج واحد متلاحم، لكن هذا النسيج يوجد واضحاً فقط في أبعاد أعلى من تلك التي يمكن أن نعيش فيها أو ندركها، إنه نسيج الكون كله. فلو كنت كائناً عابراً للأبعاد لأدركت وجود الزمن كبُعد رابع. تأمل في النقطة التالية قليلاً.
• الكون كقطعة كيك:
إذا كان الكون هو فضاء رباعي البُعد، يجعل ذلك من الزمن والمكان الشيء نفسه، فكما نتعامل مع المكان على أنه موجود هناك إلى اليمين وإلى اليسار وأمامك وخلفك، وكما نتعامل مع الكون على أنه -كاملاً- موجود بفضائه الواسع، فالزمن هو الآخر -كاملاً- موجود هناك، لكنه خارج إدراكنا. لكي نفهم ذلك علينا أن نتصور تاريخ الكون كاملاً من لحظة الإنفجار العظيم إلى الآن كقطعة كيك ضخمة، كل شريحة نقطعها من هذه القطعة تمثل الكون كله في لحظة محددة، لكنها لحظة محددة بالنسبة لراصد محدد وهو "نحن الآن".
بالتالي فإن تطور الكون لم يكن فقط تطوراً في المكان، بل تطوراً في الزمكان رباعي البُعد، بالتالي فإن حديثاً عن "قبل الكون" أو "خارج الكون" لا معنى له، لأننا نستخدم فيه لغة تتحدث عن مكان وزمن، وكلاهما في الكون فقط، لكن –لنضيف قطعة جديدة إلى الأحجية– ما نعرفه حينما نتأمل ماضي الكون، حينما نرصد تلك المجرات التي تقع على مسافات غاية في البُعد، ما يعني أن ضوءها قد إنطلق منها في مرحلة مبكرة من عمر الكون، نجد أنها أكثر إقتراباً وأقل تطوراً، أضف إلى ذلك عدة دلائل أخرى تضم التوسع الكوني وإشارات إشعاع الخلفية الميكرونية، لنصل في النهاية إلى أن هذا الكون، بزمكانه رباعي البُعد، كان أصغر في الحجم (نستخدم تلك الكلمة لغرض التبسيط).
ما تعنيه تفسيرات النسبية إذن، من خلال نظرية الإنفجار العظيم، هو أن الكون ككل، بزمانه ومكانه، قد بدأ من تلك النقطة التي نسميها مفردة الإنفجار العظيم، وفي ستينيات القرن العشرين برهن كل من ستيفن هوكينغ وروجر بنروز على صحة تلك الفكرة، والتي أظهرت أن نموذج أينشتاين، حينما نطبقه على حال الكون المبكر، يصل دائماً إلى نقطة في الماضي لا يمكن أن يستمر فيها بالسير إلى الوراء أكثر من ذلك. هذه النقطة هي ما إعتبره معظم الفيزيائيين بداية الزمن والمكان، بداية كل شيء نعرفه.
رغم ذلك تظهر مشكلة جديدة حينما نحاول تفسير لحظة الإنفجار العظيم نفسها من خلال تلك النماذج، فكل ما نعرف لا يمكن أن يكون قبل نقطة نسميها "زمن بلانك"، وهو الزمن المطلوب لقطع أصغر مسافة في الكون، ما نسميه "طول بلانك"، تحت تلك المسافة لا يمكن للكون كما نعرفه أن يوجد. وكما أن سرعة الضوء هي الحد الأقصى للسرعة، فإن طول بلانك هو الحد الأدنى للطول، هنا نحن في حاجه إلى أن نعيد النظر فيما نعرفه عن الكون، فهذا الذي يمتد ناعماً كقطعة حرير لا يظهر كذلك كلما إقتربنا من نسيجه بدرجة أكبر، بل هو أقرب إلى قطع متجاورة لها حد أدنى من الطول.
#علوم #العلم #الاكوان_الموازية #الكون