يعد وجود نقطة تفرُّد في بداية الكون خبرًا سيئًا لنموذج الانفجار العظيم. فهذه النقطة، شأنها شأن نقطة التفرد الخاصة بالثقب الأسود، نقطة تفرد حقيقية تصير فيها درجة الحرارة والكثافة بلا نهاية حقًّا. ومن هذا الجانب، يمكن التفكير في الانفجار العظيم بوصفه أشبه بانعكاس زمني لانهيار الجاذبية الذي يشكل الثقوب السوداء. وكما كان الحال مع حل شفارتزشيلد، رأى كثير من الفيزيائيين أن نقطة التفرد الكونية الأولية يمكن أن تأتي نتيجة لذلك النوع الخاص من حلول معادلات أينشتاين المستخدم في رسم نموذج الانفجار العظيم، لكن من المعروف الآن أن الحال ليس كذلك. وقد عمم هوكينج وبنروز فرضيات بنروز الأصلية بشأن الثقوب السوداء؛ ليبينا أن نقطة تفرد كانت تكمن بشكل حتمي في ماضي الكون المتمدد الذي تنطبق فيه ظروف معينة عامة للغاية. إن الفيزياء النظرية تخذلنا تمامًا في اللحظة التي وقع فيها الانفجار العظيم، حين بدأت تلك اللانهائية البغيضة.

شكل 2: زبد الزمكان إحدى الأفكار المرتبطة بالجاذبية الكمية تقضي بأن الزمكان نفسه قد يتحول إلى كتلة هائجة من الفقاعات والأنفاق التي تثب إلى الوجود وتختفي منه على فترات زمنية تناهز زمن بلانك.

هل من الممكن إذن أن نتجنب نقطة التفرد هذه؟ وإذا كان الحال كذلك، فكيف؟ من المرجح بشدة أن تكون نقطة التفرد الكونية الأولية مجرد نتيجة استنتاجات استقرائية مبنية على تطبيق نظرية النسبية العامة الكلاسيكية في موقف لا تكون فيه هذه النظرية صالحة. هذا هو ما يقوله أينشتاين. إننا بحاجة إلى نظرية للجاذبية الكمية، لكننا لا نملك نظرية كهذه، وبما أننا لا نملكها فنحن لا نعرف هل ستحل لغز المولد الغامض للكون أم لا.

إلا أن هناك سبلًا لتجنب نقطة التفرد الأولية في النسبية العامة الكلاسيكية دون الالتجاء إلى التأثيرات الكمية. بادئ ذي بدء، يمكننا محاولة تجنب نقطة التفرد من خلال اقتراح معادلة لحالة المادة في الكون المبكر للغاية، لا تنصاع للشروط التي أملاها هوكينج وبنروز. وأهم هذه الشروط هو ذلك القيد على سلوك المادة على الطاقات العالية المسمى «شرط الطاقة القوية». فهناك طرق عدة يمكن من خلالها خرق ذلك الشرط، وعلى وجه التحديد يُخرق هذا الشرط خلال التمدد المتسارع الذي تتنبأ به نظريات التضخم الكوني. والنماذج التي يُخرق فيها هذا الشرط منذ البداية المبكرة للغاية يمكن أن تمتلك «نقطة ارتداد» بدلًا من نقطة تفرد. وبالعودة بالزمن إلى الوراء، يصل الكون إلى أقصى حجم له ثم يتمدد مجددًا.

يظل التساؤل بشأن إمكانية تجنب نقطة التفرد من عدمه سؤالًا مفتوحًا، وستظل قضية هل بإمكاننا وصف المراحل المبكرة للغاية من الانفجار العظيم – قبل زمن بلانك – مفتوحة للنقاش على الأقل إلى أن يتم بناء نظرية كاملة للجاذبية الكمية.

مواضيع ذات صلة

Cosmic synchrotron radiation

Universal gravitation

Kepler’s laws

The Relation of Physics to Astronomy

الكوارث الكونية والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء

نشأة علم فلك الأشعة السينية

الجدات ورواد الفضاء

قانون الجذب العام (نيوتن وثمرة التفاح)

حساسات النانو في خدمة رحلات الفضاء الخارجي

الأجسام الصلبة والفضاء الخاوي

العوالم الأخرى: قد لا نكون بمفردنا في هذا الكون

كوكبة الحوت الجنوبي Piscis Australis