ربما نفكر في الكون - خلال المراحل المبكرة من تمدد (هابل) - أنه يتكون من عنصرين المادة والإشعاع ورأينا فيما سبق، كيف أن المادة خضعت لسلسلة من التجمدات، بينما كانت تتحول تدريجيًا إلى بنى أكثر وأكثر تعقيداً. وبينما كانت هذه التغيرات تستمر باطراد في شكل المادة حدثت تحولات جذرية في الطريقة التي تتفاعل بها المادة مع الإشعاع. وهذا بدوره يؤدى دوراً محورياً في تشكيل المجرات. إن الضوء والأنواع الأخرى من الإشعاع، تتفاعل مع الجسيمات الحرة المشحونة كهربيا من النوع الذي يوجد في البلازما التي شكلت الكون قبل تكوين الذرات. هذا التفاعل، وعندما يتحرك الإشعاع عبر مثل هذه البلازما، فإنه يصطدم وبسبب بالجسيمات، فترتد إلى الخلف باذلة ضغطا، بنفس الطريقة تقريبا التي ترتد بها جزئيات الهواء عن جدار إطار العجلة المطاطي، لتحتفظ به منفوخا. وإذا حدث أن تكتلاً للمادة - في حجم مجرة - حاول أن يتشكل قبل تجميد الذرات، فإن الإشعاع المادة، سوف يمزق التكتل إرباً. وبنفس الفكرة، يميل الإشعاع إلى المتدفق عبر الاحتجاز داخل المادة. وإذا حاول الخروج، فسوف يعاني من الاصطدامات، ومن ثم يرتد إلى الخلف.

وتكمن أهمية هذه العبارة، بأنه من الصعب المبالغة في تقديرها. إذ إن ما تعنيه في واقع الأمر - أنه ما دامت المادة تبقى فى حالة بلازما (أي ما دامت الذرات لم تتجمد بعد)، فلا يمكن أن تكون المجرات قد تشكلت أو حتى بدأت في التشكل. وتبع هذا فترة محدودة، بدأت قبل هذا التاريخ بحوالي مائة ألف سنة، عندما حدث أول تشكيل المجرات وقبل ذلك الوقت كان التفاعل بين المادة والإشعاع، سوف يمنع أى شيء، مثل كوننا المعاصر من التشكل.

وبعد تكون الذرات تغير الموقف بشكل واضح. والحقيقة الدامغة هنا، أن الإشعاع لم يتفاعل بنفس القوة مع الذرات، كما حدث مع الجسيمات المشحونة في البلازما. فإذا وقفت على قمة جبل أو أعلى مبنى مرتفع، وتطلعت إلى ما يحيط بك من مشاهد طبيعية فإنك - على سبيل المثال - ستتمكن من رؤية علامات بارزة مميزة لتضاريس الأرض، على بعد خمسين ميلاً أو حتى مائة ميل. وفى بعض المناطق، مثل قمم الجبال التي تنتصب عاليا في الهواء الرائق في غرب الولايات المتحدة، يمكنك أن ترى معالم على بعد أكبر.

والآن، وقبل أن ترى هذه المعالم من الضرورى أن الضوء يجب أن يرتحل من الشيء الذي تراه إلى عينيك إذن الخبرة البسيطة لرؤية طريق طويل ممتد تخبرنا أن الضوء يمكنه أن ينطلق لمسافات طويلة، خلال الهواء، دون أن يتشتت أو يشوش ولا يمكن حدوث ذلك في البلازما. إن ذلك يحدث في الهواء الذي يتكون من ذرات وجزيئات، يُظهر أن التفاعل بين الضوء وهذين الشكلين من المادة، لا بد أن يكون مختلفاً تمام الاختلاف

في ذلك الوقت عندما كان الكون في مرحلة مبكرة من تطوره، جرت الأحداث في تسلسل مثل هذا . حتى معلم (1) الـ . 1000 سنة تقريباً، كانت المادة في شكل بلازما ولم يكن من الممكن تشكل أى أجرام فضائية فى حجم مجرة. وعند المئة ألف سنة، بدأت الذرات الظهور وبدأ يضعف التفاعل بين الضوء والمادة.

ولم يحدث تكوين الذرات فجائياً، بل استمر لما يقرب من مليون سنة. وبين هذين الزمنين انتقلت بنية الكون - تدريجيا - من البلازما إلى الذرات، وفي الوقت الذي انتهى فيه هذا الانتقال تبقت بعض الجسيمات الحرة المشحونة كهربيا. وكانت الذرات هي الشكل السائد من المادة.

وبين الحين والآخر - أثناء تكون الذرات - انخفضت قوة التفاعلات بين المادة والإشعاع، إلى الحد أن الإشعاع لم يعد محبوسًا داخل البلازما. ومن ثم، تدفق الإشعاع حراً، ومنذ ذلك الوقت فصاعدا، كان له تأثير بسيط على عملية تشكيل المجرات. وباستخدام مصطلحات علماء الكون، نقول بأنه خلال تكوين الذرات، فك الإشعاع تقارنه  بالمادة .

وعلى الرغم من أن فك التقارن كان تدريجيا، فإنني بين فترة وأخرى متباعدة سوف أشير إلى هذه العملية على نحو طليق. سأتحدث عنها على أساس أنها حدثت خلال الـ 500,000 سنة، وهذا رقم تقريبي، ويمثل - إلى حد ما - منتصف الطريق إلى تجميد الذرات. وسوف يكون هذا كمرجع مختصر، ويجب ألا يعني أن الكون كان معتماً إلى أن أصبح عمره سنة، ثم صار شفافا بعد الـ 500,000 سنة بثانية واحدة !

وقد توصلت إلى مثال مفيد للمساعدة في تكوين صورة ذهنية لعملية فك التقارن عندما يقدم إليك مشروب مثل الشاي المثلج، في كوب زجاجي طويل، لاحظ ما الذي يحدث عندما تضع السكر وتحركه في البداية، سوف يصبح المشروب معتماً، ذلك أنه في تلك المرحلة، يكون السكر فى شكل مكعبات كبيرة نسبياً، تشتت الضوء بفاعلية. وأنت تعلم أن التشتت فعال لأن الضوء لا يستطيع تخلل الشاي بطول كل الكوب، بيد أنه – بدلاً من ذلك - يتشتت إن الذي يعطى الشاى مظهره الغائم، ذلك الضوء الذي ينتشر داخله باتجاهات عشوائية مختلفة. وفي هذه الحالة يشبه الشاي - مع الفارق - الكون قبل تكون الذرات، عندما كان الإشعاع يتفاعل مع البلازما، وبعد عدة لحظات يصبح الشاي فجأة شفافا من جديد.

وما حدث هو أن السكر ذاب فى الشاي والآن يوجد في شكل جزيئات تتفاعل بضعف مع الضوء. وأصبح الضوء ياتى خلال الشاى دون أن يتشتت، فيذهب التغيم وهذا التغير من التغيم إلى الشفافية فى كوب الشاى يشبه ما حدث في الكون، عندما تشكلت الذرات وأصبح الكون شفافاً، عندما فك تقارن الإشعاع، ولم يتبق شيء ليقاوم قوة الجاذبية، التي تجمع المادة معاً.

وهكذا يمنع التفاعل بين الإشعاع والمادة، بداية عمليات تؤدى إلى تشكيل المجرات، قبل أن يبلغ الكون من العمر 500,000 سنة،

مواضيع ذات صلة

اقتصاديات النانو

نضريات حول مصير الكون

تجارب في المعجلات

المادة المظلمة ماذا سيكون مذاقها ؟

مصير الكون

لو أن الإشعاع يتكتل مع المادة

لم يكن لدى المجرات الوقت الكافي لتشكيل العناقيد المجرية

لن تعمل الاضطرابات أيضا

لم يكن لدى المجرات الوقت الكافي لتتشكل

التطوير التقني لمعجلات كوكروفت - والتن

مولد كوكروفت ووالتن المتعاقب

استخدام الأشعة الذرية في الزراعة